METALLURGISCHE
PROBIRKUNST
ZUM GEBRAUCHE BEI VORLESUNGEN UND ZUM SELBSTSTUDIUM.
VON
BRUNO KERL
,
PROFESSOR AN DER KÖNIGLICH HANNOVERSCHEN BERGAKADEMIE ZU CLAUSTHAL.
MIT 8 LITHOGRAPHIRTEN TAFELN.
LEIPZIG.
VERLAG VON ARTHUR FELIX.
1866.
Die Herausgabe von Uebersetzungen dieses Werkes in fremden Sprachen wird hiermit vorbehalten.
Herrn
Carl August von Linsingen,
Berghauptmann des Harzes, Commandeur des Königl. Hannoverschen Guelphenordens,
ehrerbietigst gewidmet vom
Verfasser
.
Vorwort
.
Diese Schrift soll Anleitung zur quantitativen Untersuchung von Erzeugnissen des Bergbau- und Hüttenbetriebes auf die darin enthaltenen technisch nutzbaren Stoffe nach bewährten Methoden geben. Wo hierzu der gewöhnliche dokimastische, trockne Weg nicht ausreicht, sind aus der grossen Anzahl mass- und gewichtsanalytischer, nasser Proben nur wirklich empfehlungs- werthe und thunlichst einfache ausgewählt.
Die detaillirte Beschreibung der Manipulationen, Werkzeuge, Apparate etc. des Probirers wird für das Selbststudium nicht unwillkommen sein und die Wahl des metrischen Masses für die beigefügten Figuren bedarf bei den Bestrebungen der Neu- zeit dafür gewiss keiner Rechtfertigung. Kommen bei Gewichts- angaben, was nicht ganz zu vermeiden war, andere als solche nach Grammgewicht vor, so sind sie doch auf dieses bezogen.
Möge dieser Schrift gleich freundliche Aufnahme zu Theil werden, wie sie meine frühere Bearbeitung der
Bodemann
’schen Anleitung zur berg- und hüttenmännischen Probirkunst ge- funden hat.
Clausthal
, im Mai 1866.
B. Kerl.
Inhaltsverzeichniss
.
Einleitung.
Seite
§. 1. Metallurgische Probirkunst und deren Hülfswissenschaften
1
Zweck der Probirkunst 1. Trockne Proben 1. Nasse Proben 2. Analyt. chem. Proben 2. Volumetr. Proben 2. Colorimetr. Proben 3. Löthrohrprobirkunst 3. Geschichtliches 3. Literatur 3.
§. 2. Eintheilung der metallurgischen Probirkunst
5
Allgemeiner und specieller Theil 5.
Allgemeiner Theil
der metallurgischen Probirkunst.
§. 3. Inhalt
6
Operationen des Probirers, Probiröfen etc. 6.
I. Abschnitt.
Operationen des Probirers.
§. 4. Allgemeines
6
Mechan. u. chem. Operationen 6. Angabe der Probirresultate 6.
1. Kapitel.
Mechanische Arbeiten des Probirers.
A. Probenehmen und Zurichten des Probirgutes.
§. 5. Allgemeines
8
Erforderniss richtiger Durchschnittsproben 8. Methoden des Pro- benehmens 8.
§. 6. Probenehmen von Substanzen, welche weder Metalle noch Metalllegirungen sind
8
Methoden 8. Probenehmen von Stücken bei Haufwerken von gleich- mässiger Zusammensetzung 8, bei Haufwerken von ungleichmässiger Zusammensetzung 9. Probenehmen von Schliegen 11. Methoden in Freiberg und am Oberharz 11. Probenehmen von feurig-flüs- sigen Producten 12.
Seite
§. 7. Probenehmen von Metallen und Legirungen
12
Ungleiche Zusammensetzung der Legirungen 12. Aushiebprobe 13. Bohrprobe 14. Spanprobe 14. Schöpfprobe 14. Granalien- probe 14.
§. 8. Zurichten des Probirgutes
15
Verfahren für Metalle, Metalllegirungen und Substanzen, welche keins von beiden sind 15. Nässprobe 16. Trocknen des Pro- birgutes 16. Feinreiben und Sieben 17. Schlämmen oder Sichern 18.
B. Einwägen des Probirgutes.
§. 9. Allgemeines
19
Regeln beim Wägen 19. Verfahren für pulverförm. Subst. 20. Verf. für Metalle und Legirungen 21.
C. Beschicken des Probirgutes.
§. 10. Allgemeines
21
Verfahren 21. Zweck 22. Theorie der Schlackenbildung 22.
2. Kapitel.
Chemische Arbeiten des Probirers.
§. 11. Allgemeines
26
Classification der Operationen 26.
A. Chemische Operationen auf trocknem Wege.
§. 12. Allgemeines
26
Verschiedene Operationen 26.
§. 13. Glühen, Brennen, Calciniren
27
Zweck 27. Verfahren 27.
§. 14. Rösten
27
Zweck 27. Verfahren 28.
§. 15. Schmelzen
30
Zweck 30. Oxydirendes Schm. 31. Reducirendes Schm. 31. Sol- virendes Schm. 32. Präcipit. Schm. 33. Mischendes Schm. 33. Umschmelzen 33. Saigerschm. 33.
§. 16. Sublimiren und Destilliren
33
Verfahren 33.
B. Chemische Operationen auf nassem Wege.
§. 17. Allgemeines
33
Auflösen 34. Abdampfen 35. Fällen 35. Filtriren und Decan- tiren 36. Trocknen und Glühen der Niederschläge 37. Mass- analytische Operationen, als: Titerstellung 38. Titriren 39.
II. Abschnitt.
Apparate zur Wärmeerzeugung.
§. 18. Allgemeines
40
Apparate zur Erzeugung höherer und minderer Temperaturen 40.
Seite
1. Kapitel.
Vorrichtungen zur Erzeugung höherer Temperaturen (Probiröfen).
§. 19. Allgemeines
41
Eintheilung 41.
A. Muffelöfen.
§. 20. Allgemeines
41
Wesen eines Muffelofens 41. Constructionsverschiedenheiten 41.
§. 21. Holzkohlenmuffelöfen
42
Transportable 42. Festgemauerte 43. Oefen mit oder ohne Rost 44. Oefen mit thönerner oder gusseiserner Muffel 44.
§. 22. Koksmuffelöfen
45
Oefen mit und ohne Rost 45.
§. 23. Steinkohlenmuffelöfen
46
Vergleichung mit anderen Oefen 46. Oefen mit Schürloch an der Vorderseite 47. Oefen mit Schürloch an der Hinterseite 49.
§. 24. Arbeiten bei Muffelöfen
50
Anfeuern 50. Temperaturleitung 50. Reparaturen 51. Ein- und Austragen der Probirgefässe 51.
B. Zug- oder Windöfen.
§. 25. Allgemeines
51
Construction 51. Eintheilung 52.
§. 26. Windöfen für verkohltes Brennmaterial
52
Brennmaterial 52. Festgemauerte Oefen 52. Oefen für mindere Temperaturen 55. Oefen für höhere Temperaturen 56. Trans- portable Windöfen 57. Arbeiten bei den Windöfen: Einsetzen der Probirgefässe 58. Anfeuern 58. Temperaturregulirung 59. Herausnehmen der Gefässe 59. Reparaturen 59.
§. 27. Windöfen für flammegebendes Brennmaterial
60
Construction 60. Beispiele 60. Arbeiten bei Steinkohlenwind- öfen 60.
C. Gebläseöfen.
§. 28. Allgemeines
61
Anwendbarkeit 61. Effect 61.
§. 29. Feststehende Gebläseöfen (Probiressen)
62
Einrichtung 62. Beispiele 62.
§. 30. Transportable Gebläseöfen
63
Vortheile 63.
Sefström
’s Ofen 63.
Rachette
’s Ofen 64.
De- ville
’s Ofen 64.
§. 31. Arbeiten bei Gebläseöfen
65
Einsetzen der Tiegel 65. Befeuern des Ofens 65. Ausheben der Tiegel 66. Reparaturen 66.
D. Sublimir- und Destilliröfen.
§. 32. Allgemeines
66
Constructionen 66. Windöfen 66. Gebläseofen 66. Idrianer Quecksilberofen 66.
Seite
2. Kapitel.
Vorrichtungen zur Erzeugung niedriger Temperaturen (Digerir-, dampf- und Trockenvorrichtungen).
§. 33. Allgemeines
67
Sandbäder 67. Freies Feuer 67. Wasserbäder 68. Luftbäder 68. Trockenscheibe 69.
3. Kapitel.
Einrichtung von Probirlaboratorien.
§. 34. Probirlaboratorien
69
Einrichtung 69. Beispiele: Przibram 70. Berlin 72. Clausthal 73. Pariser Bergschule 74. Cornisches Kupferprobenlaborat. 74. Goldprobenlaborat. 74.
III. Abschnitt.
Probirgefässe.
§. 35. Allgemeines
75
Gefässe für trockne und nasse Proben 75.
1. Kapitel.
Probirgefässe für trockne Proben.
A. Probirgefässe von Thon.
§. 36. Allgemeines
75
Erfordernisse für Thongefässe 75. Zubereitung des Thones 80. Herstellung der Probirgefässe 80.
§. 37. Probirscherben
81
Röstscherben 81. Ansiedescherben 81. Gaarscherben 81.
§. 38. Schmelztiegel mit Fuss (Tuten)
82
Blei- und Kupfertuten 82. Eisentuten 82.
§. 39. Schmelztiegel ohne Fuss
83
Oberharzer Bleischerben 83. Goldprobentiegelchen 84. Eisen- steinsschmelztiegel 84. Hessische Tiegel 84. Engl. Tiegel 84. Französ. Tiegel 85. Graphittiegel 85.
§. 40. Retorten und Röhren
86
Eigenschaften 86. Herstellung 86.
§. 41. Muffeln
86
Anfertigung 86.
B. Probirgefässe aus Kalk, Thonerde oder Kohle.
§. 42. Allgemeines
87
Kalktiegel 87. Thonerdetiegel 87. Kohlentiegel und Kokseapellen 87.
C. Probirgefässe aus Eisen.
§. 43. Allgemeines
88
Anwendung 88. Bleiprobentiegel 88. Röhren und Retorten 88. Muffeln 89.
Seite
D. Probirgefässe aus Knochenmehl, Aescher etc. (Capellen).
§. 44. Allgemeines
89
Anwendung 89. Eigenschaften 89. Material 89. Knochenmehl 89. Asche 91. Aescher 91. Anfertigung 92. Trocknen 94. Grösse 94. Beispiele 94.
2. Kapitel.
Probirgefässe für nasse Proben.
§. 45. Allgemeines
95
Gefässe für nasse Proben überhaupt 95, für colorimetrische Pr. 96, für massanalytische Pr. 96.
IV. Abschnitt.
Instrumente und Geräthschaften.
§. 46. Allgemeines
98
§. 47. Probirwagen nebst Zubehör
98
Eigenschaften einer guten Wage 98. Richtigkeit 98. Empfind- lichkeit 99. Aufstellung 99. Kornwage 99. Münzwage 100. Vorwage 101. Apothekerwage 101. Handwage 101.
§. 48. Gewichte
101
Material dazu 101. Gewichte für Erze und Legirungen unedler Metalle: Grammgew. 102. Centnergew. 102. Engl. Graingew. 102. Gewichte für Legirungen edler Metalle: Grammgew. 104. Mark- und Karatgew. 104. Richtpfenniggew. 104. Apotheker- oder Medicinalgew. 105.
§. 49. Werkzeuge zur Bedienung der Probiröfen
105
Verschiedene Geräthschaften 105.
§. 50. Geräthe zur Vorbereitung des Probirgutes
106
Geräthe b. Probenehmen 106; z. Trocknen 106; z. Zerkleinern 106; z. Sieben 107; z. Schlämmen 107; z. Einwägen 107; z. Beschicken 108.
§. 51. Geräthschaften zum Transport der Probirgefässe in und aus dem Ofen und zum Manipuliren im Ofen
109
Geräthe zum Anfassen der Probirgefässe 109; z. Manipuliren im Ofen 109.
§. 52. Geräthschaften zur Aufnahme und weitern Zubereitung der aus dem Ofen genommenen glühenden Proben
109
Geräthe zur Aufnahme der heissen Gefässe 109; z. weitern Zu- bereitung der heissen Proben 110.
§. 53. Geräthschaften für nasse Proben
111
Diverse Geräthe 111.
V. Abschnitt.
Probirreagentien.
§. 54. Allgemeines
111
Hauptzuschläge 111.
Seite
1. Kapitel.
Reagentien auf trocknem Wege.
§. 55. Allgemeines
111
Wirkung d. Reag. 111. Aufbewahrung 112.
§. 56. Reducirende Zuschläge
112
Holzkohle 112. Koks- u. Anthracitpulver 112. Graphit 112. Weizenmehl 113. Stärkemehl 113. Potasche u. Mehl 113. Ko- lophonium, Talg, Zucker 114. Cyankalium 114. Weinstein 114.
§. 57. Oxydirende Zuschläge
114
Kalisalpeter 114. Salpeterproben von
Huss, Pelouze
und
Reich
115. Natronsalpeter 118. Bleioxyd 119. Bleiweiss 120.
§. 58. Solvirende Zuschläge
120
1) Saure Zuschläge: Quarz 120. Glas 120. Borax 121. Phos- phorsalz 121. Thon 121. 2) Basische Zuschläge: Potasche 122. Soda 125. Soda und Pot- asche 125. Aetzkali u. Aetznatron 126. Schwarzer Fluss 126. Potasche oder Soda und Mehl 126. Weisser Fluss 127. Aetzkalk und kohlensaurer Kalk 127. Flusspath 128. Glätte, Mennige oder Bleiweiss 128. Eisenoxyd 128.
§. 59. Präcipitirende oder entschwefelnde Zuschläge
128
Eisen 129. Blutlaugensalz 129. Cyankalium 129. Glätte 129. Aetzende und kohlensaure Alkalien 129. Salpeter 130.
§. 60. Concentrirende Zuschläge
130
Antimon 130. Arsen 130. Blei 131. Glätte 132. Gold 132. Silber 133. Schwefelkies 134. Schwefel 134.
§. 61. Zersetzend-verflüchtigende Zuschläge
134
Kohlens. Ammoniak 134. Kohle 134. Graphit 134. Kochsalz 134.
§. 62. Luftabschliessende Zuschläge
135
Kochsalz 135. Glas 136. Eisenhohofenschlacken 136.
2. Kapitel.
Reagentien auf nassem Wege.
§. 63. Allgemeines
136
Wirkungsweise 136.
A. Reagentien zu gewichtsanalytischen Proben.
§. 64. Säuren und sonstige Lösungsmittel
137
Salpetersäure 137. Salzsäure 137. Königswasser 138. Schwefel- säure 138. Essigsäure 138. Alkohol 138. Destillirtes Wasser 138. Schwefelwasserstoff 138.
§. 65. Basen und Salze
138
Aetzammoniak 138. Kohlens. Ammoniak 138. Chlors. Kali 139. Eisenvitriol 139. Unterschwefligs. Natron 139. Schwefelna- trium 139.
§. 66. Metalle
139
Eisen 139. Zink 140. Kupfer 140.
B. Reagentien zu massanalytischen Proben.
§. 67. Allgemeines
141
Nöthige Reagentien 141.
Seite
§. 68. Reagentien zu Normallösungen
141
Uebermangansaures Kali (Chamäleon) 141. Schwefelnatrium 142. Cyankalium 143. Chlornatrium 143. Chlorbarium 143. Jod- kalium 143. Unterschwefligs. Natron 143. Kupferchlorür 144. Eisenchlorid 144.
§. 69. Indicatorsubstanzen
144
Wirkungsweise 144.
Specieller Theil.
der metallurgischen Probirkunst.
I. Blei.
§. 70. Allgemeines
146
Mängel der trocknen Bleiproben 146. Nasse Proben 147.
§. 71. Classification der Bleiproben
148
Proben für geschwefelte und oxydirte Substanzen 148. 49 Proben für Legirungen 150.
I. Abschnitt.
Geschwefelte Erze und Producte.
§. 72. Allgemeines
150
Auswahl einer Probirmethode 150.
1. Kapitel.
Geschwefelte Substanzen ohne wesentliche Mengen fremder Schwefelmetalle und ohne ein Uebermass von Erden.
§. 73. Allgemeines
151
Theorie der Proben 151. Beste Proben 151.
§. 74. Probe für reinsten Bleiglanz in eisernen Schalen ohne Zuschläge
151
Verfahren in England 151.
§. 75. Oberharzer oder Ilsemannsche Potaschenprobe
152
Verfahren 152. Beurtheilung d. Pr. 153. Werth d. Pr. 154. Mo- dificationen: Schmelzen mit Cyankalium, mit Potasche und Mehl oder schwarzem Fluss 154.
§. 76. Schmelzen mit schwarzem Fluss und Eisen (Nieder- schlagsprobe)
155
Theorie 155. 1) Schmelzen mit Eisen in Thongefässen (Freiberger Probe) 156. Verfahren 156. Beispiele: Freiberg 156. Oberharz 157. Tar- nowitz 158. Przibram 158. Joachimsthal 158. Französ. u. engl. Hütten 159. 2) Schmelzen in Eisentiegeln (Belgische Probe). Werth der Probe 160. Beispiele: England 160. Belgien 161. Carthagena 161. Tarnowitz 161. 3)
Levol
’s Pro be mit Cyankalium 162. Belgien 162.
Seite
2. Kapitel.
Geschwefelte Substanzen mit einem grossen Gehalt an fremden Schwefel- und Arsenmetallen ohne ein Uebermass von Erden.
§. 77. Allgemeines
162
Probirmethoden 162.
§. 78. Röstreductionsprobe
162
Verfahren 162. Mängel derselben 163. Beispiele: Communion- Unterharz 193. Schemnitz 164.
§. 79. Schwefelsäureprobe
164
Antimonfreie Substanzen 164. Antimonhaltige Subst. 164.
3. Kapitel.
Bleiarme geschwefelte Substanzen mit einem grossen Ueber- schuss von erdigen Beimengungen.
§. 80. Allgemeines
165
Unsicherheit der Proben 165. Probirmethoden 165.
II. Abschnitt.
Oxydirte Erze und Producte.
§. 81. Allgemeines
166
Probirmethoden 166.
§. 82. Schmelzmethoden
166
1) Reduc. Schm. mit schwarzem Fluss 166. Beispiele: Glätte, Mennige, Abstrich, Weiss-, Gelb-, Roth-, Grün- und Scheelblei- erz 167. 2) Reduc. und solvir. Schm. 167. Beispiele: Herd, Schlacken 167. 3) Reduc., solvir. u. präcipit. Schm. 168. Beispiele: Schwefel- und arsenhaltige Substanzen, als Abzug, Bleirauch, Bleivitriol, Geschur, Flammofenrückstände, Glätte, Herd, Abstrich, Blei- schlacken 168.
III. Abschnitt.
Bleilegirungen.
§. 83. Allgemeines
168
Probirmethoden 168.
§. 84. Schwefelsäureprobe
168
Antimon- und zinnfreie Leg. 168. Antimonhalt. Legir. 169. Zinn- halt. Legir. 169.
II. Kupfer.
§. 85. Allgemeines
169
Eintheilung der Proben 169.
§. 86. Classification der Kupferproben
169
Trockne Pr. 169. Nasse Pr. 170.
Seite
I. Abschnitt.
Trockne Proben.
§. 87. Allgemeines
171
Werth der Proben 171. Eintheilung 172.
1. Kapitel.
Deutsche Kupferprobe.
§. 88. Allgemeines
172
Theorie 172. Modificationen 172.
§. 89. Rösten von schwefel-, antimon- und arsenhaltigen Sub- stanzen
174
Strengflüssige Subst. 174. Leichtschmelzige Subst. 174. Gesäuerte Subst. 175.
§. 90. Reduc. solvir. Schmelzen auf Schwarzkupfer (Schwarz- machen)
175
Theorie 176. Solvirungsmittel 176. Ansammlungsmittel 176. Glätte 177. Arsen 177. Antimonoxyd oder Antimon 177. Bei- spiele für Beschickungen 178. Leitung des Schmelzens 179. Beurtheilung des Ausfalls der Proben 180.
§. 91. Gaarmachen des Schwarzkupfers
181
Modific. bei reinerem und unreinerem Schw. 181. Theorie d. Gaarens 181. Einfluss fremder Beimengungen 181. Gaarmachen mit Blei auf der Capelle und mit Borax auf dem Scherben 182. Auswägen des Gaarkupfers 183.
A.
Gaarmachen mit Blei
183. 1)
Auf der Capelle
183. Bleifreies oder bleiärmeres Kupfer 183. Bleireiches Kupfer 184. 2)
Auf dem Scherben
185. Beispiele 185.
B.
Gaarmachen mit Borax auf dem Scherben
185. Modi- ficationen 185. Antimonhalt. Schwarzk. 185. Arsenhalt. Schwarzk. 187. Bleihalt. Schwarzk. 188. Beispiele 189.
2. Kapitel.
Englische oder cornische Kupferprobe.
§. 92. Allgemeines
189
Werth der Probe 189. Grösse der Einwage 189. Modificationen 189.
§. 93. Manipulationen
190
Rösten 190. Schmelzen auf Rohstein 191. Rohsteinrösten 193. Schwarzmachen 194. Schwarzkupferwaschen 194. Gaaren 195. Schlackenschmelzen 196.
2. Kapitel.
Probeschmelzen im Grossen.
§. 94. Allgemeines
196
Verfahren im Mansfeldschen 196.
Seite
II. Abschnitt.
Nasse Proben.
§. 95. Allgemeines
197
Praktische Methoden 197. Auswahl d. Prob. 197.
1. Kapitel.
Gewichtsanalytische Proben.
§. 96. Allgemeines
198
Werth der Proben 198.
§. 97. Modificirte schwedische Kupferprobe
198
Theorie 198. Einfluss fremder Metalle 198. Manipulationen 199. Verfahren f. Cementwässer 201. Modificationen 202.
§. 98. Kupfersulphür-Probe
202
Werth d. Probe 202. Einfluss fremder Metalle 202. Verfahren 202.
2. Kapitel.
Volumetrische Proben.
§. 99. Allgemeines
204
Werth d. Proben 204. Einfluss fremder Stoffe 204.
§. 100. Pelouze’s Schwefelnatriumprobe
205
Theorie 205. Normallösung 205. Hauptprobe 206.
§. 101. Parkes’ Cyankaliumprobe
206
Theorie 206. Normallösung 207. Hauptprobe 207. Modifica- tionen 208.
3. Kapitel.
Colorimetrische Proben.
§. 102. Allgemeines
208
Theorie 208. Einfluss fremder Stoffe 210. Praktische Proben 210.
§. 103. Heine’s Probe für kupferarme Substanzen
211
Normallösung 211. Probelösung 211. Verfahren 212.
§. 104. Jacquelin-Hubert’s Probe für ärmere und reichere Substanzen
213
Normallösung 213. Probelösung 213. Verfahren 214.
Wag- meister
’s Erfahrungen 215.
Heine
’s Urtheil 216.
Eggertz
’ Verfahren 216.
III. Nickel.
§. 105. Allgemeines
217
Probirmethoden 217.
1. Kapitel.
Plattner’s
trockne Probe.
§. 106. Allgemeines
218
Umfang d. Methode 218. Modificationen 218. Allgem. Verf. 218.
Seite
§. 107. Probe für kupferfreie Substanzen
219
Einwägen 219. Rösten 219. Arseniciren 221. Reduc. u. solv. Schmelzen 223. Verschlacken des Arseneisens 226. Des- arseniciren 227. Verschlacken des Co
4
As 229.
§. 108. Probe für kupferhaltige Substanzen
229
Verfahren 229. Kupferärmere Subst. 229. Kupferreichere Subst. 231.
2. Kapitel.
Nasse Proben.
§. 109. Allgemeines
231
Werth der Proben 231.
§. 110. Nasse Proben
231
Volumetrische Probe von
Küntzel
231, von
Winkler
232. Gewichtsanalyt. Probe von
Strohmeyer
235. Nickelbe- stimmung im Schwefelkies 235.
IV. Silber.
§. 111. Allgemeines
236
Probirmethoden 236. Trockne Pr. 236. Entstehung von Sil- berverlusten 236. Grösse des Verlustes nach
Plattner
237,
Klasek
237 und
Seidensticker
238. Ausbringen von Plussilber im Grossen 238. Nasse Probe von
Gay-Lussac
239. Eintheilung der Silberproben 239. Zubereitung des Probirgutes 240.
I. Abschnitt.
Proben für nichtlegirte Substanzen.
§. 112. Allgemeines
240
Auswahl des Verfahrens 240.
1. Kapitel,
Ansiede- oder Eintränkprobe.
§. 113. Allgemeines
241
Anwendbarkeit 241. Theorie 241. 1) Modificationen in Folge verschiedenen Silbergehaltes: Grösse der Einwage 241. Anzahl der einzuwägenden Proben 242. Gestattete Differenzen und Schärfe des Auswägens der Silber- körner 243. Bleimenge 243. 2) Modificationen in Folge fremder Beimengungen: Bleimenge 244. Boraxmenge 245. Temperatur 246. Beispiele für Be- schickungen 247.
§. 114. Verfahren beim Ansieden und Abtreiben
254
Beschicken 254. Erstes Heissthun 254. Kaltthun 255. Letztes Heissthun 256. Abtreiben 257.
*
Seite
2. Kapitel.
Tiegelschmelzprobe mit Blei oder Bleiglätte.
§. 115. Tiegelschmelzprobe
262
Anwendbarkeit 262. Probirverfahren für Krätzen 263, für erdige Substanzen 264.
3. Kapitel.
Combinirte Blei- und Silberprobe.
§. 116. Allgemeines
265
Anwendbarkeit 265.
§. 117. Verfahren zur Untersuchung von Glätte, Abstrich etc.
265
Przibram 265. Freiberg 265.
Berthier
’s Verf. f. Bleiglanz 266.
II. Abschnitt.
Proben für silberhaltige Legirungen.
§. 118. Allgemeines
266
Verfahren 266. Beschickungsverh. 266.
1. Kapitel.
Trockne Probe für kupferhaltiges Silber. (Münz-, Fein-, Barren-, Billonprobe.)
§. 119. Allgemeines
267
Verfahren 267. Hauptmomente: Temperatur 267. Bleimenge 267. Gehalt von Münzen 269. Capellenzug 270. Beschaffen- heit der Capellen 272.
§. 120. Probirverfahren
272
Probenehmen 272. Grösse der Einwage 273. Vorproben: Strichpr. 273. Spec. Gew. Pr. 274. Glüheprobe 274. Ab- treibpr. 274. Hauptprobe 274.
2. Kapitel.
Nasse Probe für kupferhaltiges Silber nach Gay-Lussac.
§. 121. Allgemeines
277
Werth der Pr. 277. Geschichtliches 278. Theorie 278. Modi- ficirende Einflüsse 279.
§. 122. Verfahren beim Probiren
280
Bereitung der Normallösungen 280. Vorprobe 283. Berechnung und Abwägen der Probemenge 283. Auflösen des Probir- gutes 284. Titriren der silberhaltigen Lösung 284. Control- probe 287. Hauptprobe 289. Berechnung der Probe 290. Einfluss fremder Beimengungen 291.
V. Gold.
§. 123. Allgemeines
292
Golderze 292. Probirmethoden 292. Probenehmen 293.
Seite
I. Abschnitt.
Goldhaltige nichtlegirte Substanzen.
§. 124. Allgemeines
293
Probirmethoden 293.
1. Kapitel.
Mechanische Goldprobe durch Verwaschen.
§. 125. Allgemeines
294
Anwendung d. Probe 294. Röstung 294.
§. 126. Beispiele
294
Siebenbürgen und Ungarn 294. Amerika 295. Böckstein und Rauris 295.
2. Kapitel.
Trockne Proben.
§. 127. Allgemeines
295
Ansiede- und Tiegelprobe 295.
§. 128. Ansiedeprobe
295
Anwendbarkeit 295. Verfahren 296. Goldverluste 296. Gold- scheidung 296.
§. 129. Tiegelschmelzprobe
297
Pr. f. Goldkrätzen 297. Pr. f. arme Geschicke 297. Beispiele 298.
3. Kapitel.
Combinirte trockne und nasse Proben.
§. 130. Allgemeines
299
Analyt. Pr. 299.
Plattner
’s Chlorationspr. 299. Dessen Pr. f. reichere Erze 300.
II. Abschnitt.
Goldhaltige Legirungen.
§. 131. Allgemeines
301
Zusammens. d. Legir. 301. Probenehmen 301.
1. Kapitel.
Legirungen von Gold und Silber oder von Gold, Silber und Kupfer.
§. 132. Allgemeines
301
Quartscheidung mit Salpetersäure 301. Scheidung durch Schwe- felsäure u. Königswasser 302. Vorprobe mittelst des Pro- birsteins 303, mittelst Abtreibens u. Quartirens 304.
Seite
§. 133. Probe für silberhaltiges Gold
304
Einwägen 304. Beschicken 305. Abtreiben 307. Ausplatten des Kornes 308. Röllchenbildung 309. Kochen der Röllchen in Salpetersäure 309. Abspülen der Röllchen 310. Ausglühen der Röllchen 310. Auswägen des Goldes 311. Fehlerquellen: Zu niedriger Goldgehalt 311. Zu hoher Goldgehalt 311. Silberrückhalt im Golde 311. Gehalt an Platin, Iridium, Pal- ladium und Rhodium im Golde 313.
§. 134. Probe für goldhaltiges Silber
315
Allgemeines 315. Verfahren 315. Controlprobe 317.
2. Kapitel.
Sonstige Goldlegirungen.
§. 135. Probirmethoden
317
Gold mit Kupfer 317, mit Quecksilber 317, mit Eisen 317, mit Blei oder Wismuth 317, mit Palladium, Rhodium und Iri- dium 317.
VI. Platin.
§. 136. Allgemeines
318
Probirmethoden 318.
1. Kapitel.
Proben für Platinerze.
§. 137. Allgemeines
318
Platinerze 318. Platinrückstände 318.
§. 138. Trockne Proben
318
A.
Platinerzproben
. Goldbestimmung 318. Sandbest. 319. Platinbest. 319. B.
Platinrückstände
. Probirverfahren 320.
§. 139. Nasse Proben
320
Goldfreie Erze 320. Goldhaltige Erze 322.
2. Kapitel.
Proben für Platinlegirungen.
§. 140. Allgemeines
322
Legirungen 322.
§. 141. Platin mit Gold oder Gold und Kupfer
323
Probirverfahren 323.
§. 142. Platin mit Silber und Kupfer
323
Probirverfahren 323.
§. 143. Platin mit Gold und Silber oder mit Gold, Silber und Kupfer
324
Probirverfahren 324.
Seite
VII. Eisen.
§. 144. Allgemeines
325
Zweck der Proben 325. Eisenerze 326. Sonstige Eisenverbin- dungen 328.
1. Kapitel.
Trockne Eisenproben.
§. 145. Allgemeines
328
Zweck 328. Beschickung der Erze 328. Grundsätze beim Be- schicken, als: Passendes Erdenverhältniss 329, Passende Schlackenmenge 330, Zusammensetzung des Erzes 330. (Bei- spiele 332. 333). Leitung der Temperatur 334. Eintheilung der Proben 335.
§. 146. Deutsche Roheisenprobe
338
Beschicken 335. Schmelzen im Windofen 336. Schmelzen im Gebläseofen 338. Ausschlacken 339. Theorie der Eisen- probe 341. Roheisenarten 342. Beurtheilung des Schmelz- resultates nach dem allgem. Habitus der Schmelze 343, der Schlackenbeschaffenheit 344, der Roheisenqualität 345. Zu- sammenstellung des Schmelzresultates 346.
§. 147. Englische Roheisenprobe
347
Verfahren 347.
§. 148.
Berthier
’s Probe auf schlackengebende Bestandtheile.
347
Zweck 347. Calciniren 348. Bestimmung von Kalk- und Talk- erde 348. Bestimmung des Thon- und Quarzgehaltes 349.
2. Kapitel.
Nasse Eisenproben.
§. 149. Allgemeines
350
Verschiedene Proben 350. Auflösungsmethode für Erze 350.
§. 150. Fuchs’sche Eisenprobe auf gewichtsanalyt. Wege
351
Verfahren 351. Theorie 353. Vorsichtsmassregeln 353. Be- stimmung von Eisenoxydul und Oxyd 354. Werth der Probe 354.
§. 151. Volumetrische Proben
354
Probe von
Marguéritte
mittelst Chamäleons 354, von
Mohr
mittelst unterschwefligsauren Natrons und Jodkaliums 357, von C.
Winkler
mittelst Kupferchlorürs 359.
VIII. Kobalt.
§. 152. Allgemeines
360
Zweck der Kobaltproben 360. Kobalterze 360.
1. Kapitel.
Proben auf Kobaltoxyd.
§. 153. Allgemeines
361
Probirmethoden 361.
Seite
2. Kapitel.
Probe auf Blaufarbenglas oder Smalte.
§. 154. Eigenschaften der Smalte
363
Zusammensetz. 363. Verhalt. zu Wasser 363. Erkennung guter Smalte 363. Bezeichnung der Smaltesorten 364. Farben- intensität 365. Farbenschönheit 365. Zweck der Smalte- proben 367.
§. 155. Probirverfahren
367
Rösten 367. Probe auf den Farbenton 367. Probe auf Farben- intensität 368. Vergleichung der Farbe mit Mustern 368.
IX. Zink.
§. 156. Allgemeines
369
Probirmethoden 369.
1. Kapitel.
Trockne Proben.
§. 157. Allgemeines
370
Probirmethoden 370.
§. 158. Destillationsprobe
370
Theorie 370. Probirverfahren 371.
§. 159. Berthier’s indirecte Probe
372
Theorie 372. Probe f. oxyd. Subst. 372. Probe f. geschwef. Subst. 374.
2. Kapitel.
Nasse Proben.
§. 160. Allgemeines
375
Probirmethoden 375.
§. 161. Gewichtsanalytische Methode
375
Verfahren 375.
§. 162. Volumetrische Proben
375
Schaffner
’s Verf. 376. Störende Einflüsse 378.
§. 163. Schmidt’s indirecte Probe
379
Verfahren 379.
X. Zinn.
§. 164. Allgemeines
380
Probirmethoden 380. Erze 380.
1. Kapitel.
Trockne oder combinirte trockne und nasse Proben.
§. 165. Allgemeines
380
Theorie 380. Störende Einflüsse 381.
Seite
§. 166. Proben für reine Zinnerze
382
Cornische Probe 382. Deutsche Probe 383. Modification 384.
Levol
’s Probe 384.
§. 167. Proben für Zinnerze mit viel erdigen Beimengungen
385
Verfahren 385. Sächsische Waschprobe 385. Cornische Wasch- probe 385.
§. 168. Proben für Zinnerze mit viel metallischen Beimengungen
386
1. Behandlung des rohen Erzes mit Königswasser 386.
Lfvol
’s Verfahren 386.
Moissenet
’s Verfahren 386. 2. Rösten des Erzes und Behandlung des Röstgutes mit Salz- säure 387. Verfahren 387. 3. Schmelzen des Erzes mit saurem schwefelsauren Kali 388.
2. Kapitel.
Volumetrische Proben.
§. 169. Allgemeines
389
Ungenauigkeit der Proben 389.
§. 170. Verfahren von Löwenthal und Strohmeyer
389
Titrirmethode 389.
XI. Wismuth.
§. 171. Allgemeines
390
Probirmethoden 390.
1. Kapitel.
Trockne Proben.
§. 172. Probirmethoden
391
A. Proben für gediegen Wismutherz 391. Saigerprobe 391. Schmelzprobe 392. B. Proben für geschwefelte oder oxydirte Substanzen 392. Probe mit schwarzem Fluss 392. Probe mit Cyankalium 393.
Plattner
’sche Probe 393.
2. Kapitel.
Nasse Proben.
§. 173. Allgemeines
394
Anwendbarkeit der nass. Pr. 394.
§. 174. Probirmethoden
394
Ullgren
’s Verfahren 394.
Patera
’s Methode 395. Probirung von bleihaltigem Wismuth 395.
XII. Quecksilber.
§. 175. Allgemeines
396
Probirmethoden 396.
Seite
1. Kapitel.
Trockne Proben.
§. 176. Proben für gediegen Quecksilber und Amalgame
396
Verfahren 396.
§. 177. Proben für geschwefelte und chlorirte Quecksilber- verbindungen
397
Theorie 397. Verluste 397. Vorbereitung sehr armer Erze 398. Einwirkung flüchtiger Substanzen 398. Verfahren von
Rose, Erdmann
und
Marchand
399. Gewöhnliche Destillirme- thode 400. Verfahren zu Idria 400.
2. Kapitel.
Nasse Proben.
§. 178. Allgemeines
401
Volumetr. Probe 40.
§. 179. Massanalytische Proben
401
Mohr
’s Verf. 401.
Scheerer
’s Verf. 401.
XIII. Antimon.
§. 180. Allgemeines
402
Erze 402 Probirmethoden 402.
1. Kapitel.
Proben auf Antimonium crudum.
§. 181. Saigerprobe
402
Verfahren 402.
§. 182. Indirecte Probe
403
Verfahren 403.
2. Kapitel.
Proben auf metallisches Antimon.
§. 183. Allgemeines
403
Werth der Probirmethoden 403.
§. 184. Niederschlagsproben für geschwefelte Substanzen
404
Pr. mit schwarzem Fluss und Eisen 404. Pr. mit Blutlaugen- salz und Cyankalium 404.
§. 185. Reductionsprobe
405
Anwendbarkeit 405. Verfahren 405.
XIV. Arsen.
§. 186. Allgemeines
405
Arsenikalien 405. Dokimastische Proben 405.
1. Kapitel.
Proben auf metallisches Arsen.
§. 187. Allgemeines
406
Zweck der Proben 406.
Seite
§. 188. Sublimirprobe
406
Theorie 406. Verfahren 406.
§. 189. Analytische Probe
407
Verfahren 407.
2. Kapitel.
Proben auf arsenige Säure.
§. 190. Allgemeines
408
Zweck der Proben 408.
§. 191. Röstsublimirprobe
408
Verfahren 408.
§. 192. Analytische Proben
408
Auslaugepr. 408. Gewichtsanalyt. Pr. 409. Volumetr. Pr. 409.
3. Kapitel.
Proben auf Arsensulphuride.
§. 193. Allgemeines
410
Realgar und Rauschgelb 410. Zweck der Proben 410. Volum. Pr. 410.
§. 194. Realgarproben
411
Eigenschaften d. Realg. 411. Darstellung des Realg. 411. Pro- birverfahr. 411.
§. 195. Rauschgelbproben
412
Eigenschaften des R. 412. Probirverf. 412.
XV. Schwefel.
§. 196. Allgemeines
412
Zweck d. Pr. 412.
§. 197. Destillationsprobe
412
Theorie 412. Verf. f. Schwefelerden 413. Verf. f. Schwefelkies 413.
§. 198. Volumetrische Proben
413
Zweck 413. Theorie 414. Freiberger Verf. 414. Methode v.
Anthon
415, v.
Riqlès
415, v.
Wildenstein
416, v.
Pe- louze
416.
§. 199. Rohstein- oder Lechprobe
416
Zweck 416. Trockne Pr. 417. Mechan. Pr. 419.
XVI. Mangan.
§. 200. Allgemeines
419
Anwendbarkeit d. Manganverb. 419. Abhängigkeit des Handels- werthes des Braunsteins von: Sauerstoff- und Chlormenge 420, fremden Beimengungen 422, Wassergehalt 423, Aggre- gatzustand 424. Werthverhältnisse 424. Probirmethoden 425. Probenehmen 425.
Seite
§. 201. Fresenius-Will’sche Probe
425
Werth d. Pr. 425. Theorie 425. Verfahren 426. Modificationen 427. Kohlensäureapparate von
Rose
427, v.
Mohr
u. A. 428.
§. 202. Fikent’scher-Nolte’sche Probe
429
Theorie 429. Werth d. Pr. 429. Hauptprobe 429. Gegenpr. 430. Oberharzer Verfahren 431.
§. 203. Levol’s Titrirprobe
431
Theorie 431. Verfahren 431.
XVII. Chrom.
§. 204. Allgemeines
432
Chromerze 432. Chromproben 432.
§. 205. Genth’s Chromprobe
433
Verfahren 433.
XVIII. Uran.
§. 206. Allgemeines
435
Techn. wichtige Uranverb. 435. Uranerze 435. Uranprob. 435.
§. 207. Probirverfahren zu Joachimsthal
435
Bestimmung des Uranoxyduloxydgeh. 435. Probe auf Urangelb 436. Prüfung des Urangelbs 437. Probe auf einen Uran- rückhalt in Lösungen 438.
XIX. Brennmaterialien.
§. 208. Allgemeines
438
Eigensch. d. Br. 438. Benutzung 439. Werth und Zweck d. Pr. 439.
§. 209. Physikalisches Verhalten
439
Aeusseres Ansehn 439. Zerreiblichkeit 440. Spec. Gew. 440. Grösse und Form der Stücke 440. Verh. beim Verbrennen 440.
§. 210. Nässprobe
440
Verfahren 440.
§. 211. Bestimmung des Wärmeeffects
441
Arten d. W. E. 441. A. Bestimmung des absol. W. E. 442. Verschiedene Methoden 442.
Berthier
’s Verf. 443.
Strohmeyer
’s Verf. 448. B. Bestimmung des specif. W. E. 448. Verfahren 448.
§. 212. Verkohlung der Brennmaterialien
448
Chemische Vorgänge dabei 448. Kohlenausbringen 449. Zusammens. d. Kohle 449. Bestimmung des Kohlengehaltes 449, in rohen und verkohlten Br. 450. Bestimmung der flüchtigen Bestand- theile 451.
§. 213. Bestimmung des Aschengehaltes
452
Verfahren 452.
§. 214. Dokimastisches Verhalten der rohen Brennmaterialien
452
Holz 452. Torf 454. Braunkohle 455. Steinkohle 456.
Seite
§. 215. Dokimastisches Verhalten der verkohlten Brenn- materialien
458
Holzkohlen 458. Torf kohle 458. Koks 458.
XX. Alaunprobe.
§. 216. Allgemeines
459
Zusammens. des Alauns 459. Darstellung 459. Zweck der Pr. 459.
§. 217. Probe zur Ermittlung der alaunbildenden Kraft des Alaunflusses
460
Wesen d. Pr. 460. Werth d. Pr. 460. Verf. zu Schwemsal 460.
§. 218. Probe zur Ermittlung des Bedarfs an Alaunfluss bei der Präcipitation der Laugen
462
Prüfung d. Gaarlauge 462. Verfahren in Schwemsal 462. Verf. auf dem Goslarschen Vitriolhofe 462. Prüfung der Mutter- laugen zu Schwemsal 463.
§. 219. Alaunprobe zur Controle des Betriebes
463
Zweck d. Pr. 463. Verfahren 464.
§. 220. Analytische Probe zur Kalibestimmung
464
Verfahren v.
Streng
464. Genaues Verf. zu Stassfurt 464. Un- gefähre Probe zu Stassfurt 465.
Nachträge.
Windofenfeuerung 466. Thonerdeschmelztiegel 466. Volumetr. Kupferprobe mit Jod und unterschwefl. Natron 466. Volu- metr. Kupferpr. mit Cyankalium 469. Combinirte Blei- und Silberprobe 469. Ungarische Goldsolutionsprobe 471. Pla- tinprobe 472. Probirmethoden der Waldbürgerlichen Hütten in Oberungarn für Kupfer-, Silber- und Quecksilbererze 474.
Anhang.
I. Aequivalentgewichte und specifische Gewichte der Elemente
479
II. Schmelzpuncte von Metallen, Legirungen und Hüttenpro- ducten. — Wärmeeffecte der Brennstoffe. — Grade des Glühens. — Reduction der Thermometerscalen. — Reduction der Pyrometergrade nach
Wedgewood
auf Reaumur’sche Grade
481
Seite
III. Schemata für Probirscheine (Oberharzer, Müsener)
484
IV. Preisverzeichniss von Probirgeräthschaften
487
V. Beispiele von amtlichen Bestimmungen über Vornahme und Honorirung dokimastischer und analytisch-che- mischer Proben
495
1) Vornahme dokimastischer und chem. analytischer Unter- suchungen für Parteien durch das k. k. Generalprobiramt in Wien 495. 2) Auszug aus dem Regulativ für beeidete Handelschemiker 497. 3) Taxtarif für die Arbeiten im Laboratorium der k. k. geolo- gischen Reichsanstalt in Wien 502.
Orts- und Sachregister
504
Repertorium der Figurentafeln.
Taf. I. Fig. 1—18.
Fig. 1—3. Oberharzer eiserner Münzofen 42. 267.
„ 4—6. „ eiserner Muffelofen 43.
„ 7. „ thönerner Muffelofen 43.
„ 8—9. Eiserner Münzofen mit Rost 44.
„ 10—11. Gusseiserne Muffeln 45.
„ 12—14.
Levol’s
Muffelofen 46.
„ 15—18. Schlesischer Muffelofen 45.
Taf. II. Fig. 19—26.
„ 19—24.
Plattner
’scher Steinkohlenmuffelofen auf den Oberharzer Hüt- ten 47.
„ 25. Vorsetzstein 48.
„ 26. Vorsetzsteinhalter 48.
Taf. III. 27—40.
„ 27—28.
Plattner
’scher Steinkohlen-Muffelofen 47.
„ 29—32. Przibramer „ „ 49.
„ 33. Vorsetzstein 49.
„ 34. Vorsetzsteinhalter 49.
„ 35. Kokswindofen der Londoner Bergschule 57.
„ 36. Ofendeckel 57.
„ 37. Eisenproben-Windofen im Clausthaler Laboratorium 56.
„ 38—40. Holzkohlenwindofen zu Przibram für Eisenproben 57.
Taf. IV. Fig. 41—60.
„ 41—42. Holzkohlenwindöfen zu Przibram 56.
„ 43. Windofen der Pariser Bergschule 57.
„ 44. Ofendeckel 57.
„ 45, 46. Transportabler Windofen 57. 66.
„ 47.
Plattner
’scher Steinkohlenwindofen 60.
„ 48—50. Przibramer Steinkohlenwindofen 60.
„ 51—52.
Sefström
’s Gebläseofen 63.
„ 53—54.
Deville
’s „ 64.
„ 55.
Rachette
’s „ 64.
„ 56. Wasserbad
„ 57. „
16. 68. 106.
„ 58. Luftbad 16. 69. 106.
„ 59. Trockenstativ 37.
„ 60. Fresenius Trockenscheibe 16. 69. 106.
Taf. V. Fig. 61—69.
„ 61—64. Hüttenlaboratorium zu Przibram 70.
„ 65 Laboratorium der Berliner Bergakademie 72.
„ 66. „ „ Clausthaler „ 73.
„ 67—68. „ „ Pariser Bergschule 74.
„ 69. Hüttenlaboratorium zu Holzappel 45. 72.
Taf. VI. Fig. 70—126.
„ 70. Hüttenlaboratorium zu Holzappel 45.
„ 71. Cornisches Kupferproben-Laboratorium 74.
„ 72—74. Röstscherben, resp. zu Arany-Idka, auf den Oberharzer und Mansfelder Hütten in Anwendung 28. 81.
Fig. 75. Freiberger Ansiedescherben 17. 81.
„ 76. Oberharzer „ 81.
„ 77. Mansfelder „ 81.
„ 78. Arany-Idkaer „ 81.
„ 79— 80. Gaarscherben 81. 186.
„ 81. Freiberger Bleitute 81. 82.
„ 82. Arany-Idkaer „ 82.
„ 83 Hessische Kupfertute 82.
„ 84, 85. Eisentuten 82. 335.
„ 86, 86 a. Eisenprobentiegel 84. 335. 339.
„ 87. Hölzerner Mönch 82.
„ 88. Goldprobentiegel 84. 310.
„ 89. Zinnprobentiegel 86.
„ 90. Tiegel zu englischen Kupferproben 84. 190.
„ 91, 92. Eiserne Tiegel zu Bleiproben 88. 160.
„ 93. Oberharzer Bleischerben 17. 83. 152.
„ 94, 95. Probirtiegelpresse 83.
„ 96. Hölzerner Mönch 84.
„ 97. Capellenform 93.
„ 98. Capelle 93.
„ 99—102. Capellenpresse 93.
„ 103. Kolben mit Kautschukventil 34. 96.
„ 104. Kolben 95. 200.
„ 105. Spritzflasche 36. 95.
„ 106. Schwefelwasserstoffapparat 95. 96.
„ 107. Glas zur
Heine
’schen Probe 96. 211.
„ 108. Goldprobenkölbcheu 96. 309.
„ 109. Literkolben 38. 96.
„ 110. Graduirter Cylinder 40. 96.
„ 111. Geisslersche Stopfbürette 39. 96.
„ 112. Pipetten 40. 97.
„ 113. Einwägeschiffchen von Messingblech 20. 108.
„ 114. „ „ „ Porzellan 20. 108.
„ 115. Kleine Reibschale 29. 106.
„ 116. 117. Grosse „ 17. 106. 108.
„ 118. Stahlmörser 107.
„ 119. Goldprobenwalzwerk 107. 308.
„ 120. Sichertrog für Zinnproben 19. 107.
„ 120 a Ambos 107.
„ 121. Sichertrog für Golderzproben 19. 107.
„ 121 a Hammer für Münzproben 107.
„ 121 b „ zum Aufschlagen der Probirgefässe 107.
„ 122 Gewicht-Pincette mit Elfenbeinbacken 107.
„ 123. Eiserne oder messingene Gewichtpincette 108.
„ 123 a Pincette, bei englischen Kupferproben gebräuchlich 108. 193.
„ 124. Probenlöffel 108.
„ 125. Röstspatel 110.
„ 126. Mengkapseln (a gewöhnliche. b zur englischen Blei- und Kupfer- probe) 22. 108.
Taf. VII. Fig. 127—150.
„ 127. Geradschenklige Probirkluft 109.
„ 128. Gabelkluft 109. 256.
„ 129. Backenkluft 109.
„ 130. Grosse Tiegelzangen 66. 109.
„ 131. Kleine „ 111.
„ 131 a Tiegelzange bei der englischen Kupferprobe 109.
„ 132. Kühleisen 109. 258.
„ 133. Einguss 110.
Fig. 133 a Kornbürste 110. 260.
„ 134. Probenblech 110.
„ 134 a Kornzange 110. 261.
„ 135. Stativ mit Quetschhahnbürette 39. 97.
„ 136. Holzklemme 111. 309.
„ 137—138. Kornwage 100.
„ 139. Steifes Wagschalengehänge 100.
„ 140—141. Vorwage 101.
„ 142. Apothekerwage 101.
„ 143—145. Quecksilberproben-Ofen 66. 400.
„ 146. Apparat zur Salpeterprobe 117.
„ 147—149a. Apparate zum Probiren von Braunstein, Potasche etc. 124. 426. 427. 428.
„ 150. Uhrgläser mit Zwinge 17. 108.
Taf. VIII. Fig. 151—172.
„ 151—154. Silberschmelzofen 14. 57.
„ 155—164. Geräthschaften zur
Gay-Lussac
’schen Silberprobe, und zwar:
155. Reagentien- und Laborirschrank 289.
156. Probeglas für die Auflösung des Probesilbers 281. 284.
157. Glas für die Zehntsilber- oder Zehntkochsalzlösung mit Pipette 91. 282.
158. Aelterer
Gay-Lussac
’scher Titrirapparat 97. 284.
159 u. 160. Silberhähne in grösserem Massstab 285.
161. Modificirter
Gay-Lussac
’scher Apparat 287.
161 a
Mohr
’scher Quetschhahn 287.
161 b Lufthahnvorrichtung 284.
162.
Gay-Lussac
’s Schüttelapparat 286.
163, 164.
Mulder
’s Schüttelapparat 286.
„ 165—169.
Levol
’s Goldprobenlaboratorium 74. 310.
„ 170—172. Goldproben-Stative 310.
NB. Die in die Figuren eingeschriebenen Massen sind, wenn kein Komma vorhanden, Millimeter und bei einem solchen, Meter. — Im Texte bezeichnet M.
Meter
, Cm.
Centimeter
und Mm.
Millimeter
.
Einleitung.
§. 1. Metallurgische Probirkunst und deren Hülfswissenschaften.
Zweck der Probirkunst.
Die
metallurgische Probirkunst
oder
Dokimasie
Von δοκιμάζειν, erproben. Während deutsche Metallurgen das Wort
Dokimasie
in der Bedeutung von
Probirkunst
gebrauchen, so hat man in Frankreich für letztere den Namen l’art de l’essayeur und giebt der Do- kimasie die weitergehende Bedeutung der gesammten technischen, namentlich aber der für Berg- und Hüttenleute interessanten Mineralanalyse, wofür die neuerdings erschienene Dokimasie von
Rivot
ein Beleg ist.
lehrt die quantitative Untersuchung von Erzeugnissen des Bergbau- und Hüttenbetriebes auf diejenigen Bestandtheile, welche als technisch wichtig im Grossen daraus gewonnen werden. Die Resultate dieser Untersuchungen benutzt man zur Festsetzung des Werthes eines Erzes oder Hüttenproductes, zur Erkennung der Reinheit der ausgebrachten Metalle und ihrer Verbindungen, sowie des Schmelzverhaltens des Probirgutes überhaupt, zur Controlirung des Metallausbringens im Grossen u. drgl. m.
Eine dokimastische Probe ist um so vorzüglicher, ein je vollständigeres Ausbringen reiner Metalle sie gestattet, je mehr Proben in kürzester Zeit selbst bei beschränkten Kenntnissen des Ausführenden sich anstellen lassen und je allgemeiner sie bei der verschiedensten Beschaffenheit der Probesubstanz an- wendbar ist, ohne dass die ungefähre Zusammensetzung derselben vorher bekannt sein muss.
Der Probirer bedient sich bei seinen Arbeiten, wenn es
Trockne Proben.
irgend angeht, des einfacheren und rascher zum Ziele führenden
trocknen Weges
und sucht dann nicht selten bei der Aus- scheidung der nutzbaren Stoffe die dafür im Grossen ange- wandten oder anzuwendenden hüttenmännischen Operationen im
Kerl
, Probirkunst. 1
Einleitung.
Kleinen nachzuahmen, um gleichzeitig Winke über das Schmelz- verhalten der Substanzen, die richtige Wahl der Zuschläge, das Ausbringen etc. zu erhalten.
Zur Erzielung möglichst genauer Resultate bedarf es, neben besonders
chemischen
und
mineralogischen
Kenntnissen, einer fleissigen Uebung im Manipuliren, sowie eines genauen Studiums der Wirkungweise der Apparate, Reagentien etc.
Nasse Proben.
Giebt der trockne Weg bei flüchtigen oder leicht verschlack- baren Metallen, bei mannichfach zusammengesetzten Verbin- dungen derselben etc. keine hinreichend genauen Resultate, so muss der Probirer den
nassen Weg
zu Hülfe nehmen und einfache
gewichtsanalytische, volumetrische
oder
colorime- trische
Bestimmungen in den Bereich der Probirkunst ziehen.
Analyt. chem. Proben.
Während nun der Analytiker
sämmtliche
Bestandtheile einer Verbindung quantitativ auf nassem Wege bestimmt und dabei kein Mittel und keine Zeit scheut, um die möglichst ge- nauen Resultate zu erhalten, so ermittelt der Probirer in der zu untersuchenden Substanz nur die technisch nutzbaren Metalle, welche im Grossen ausgebracht werden sollen, und zwar mit den einfachsten Hülfsmitteln auf trocknem oder nassem Wege in kürzester Zeit. Unter diesen Umständen können die dokimasti- schen Erfolge den analytisch-chemischen hinsichtlich der Sicher- heit und Genauigkeit nachstehen (Bleiproben, Kupferproben etc.), jedoch ist auch der umgekehrte Fall möglich oder die Resul- tate sind gleich genau (Kobalt- und Nickelproben, Bestimmung geringer Silbermengen durch Abtreiben etc.).
Volumetr. Proben.
Die
massanalytischen, volumetrischen
oder
Titrir- proben
bezwecken die quantitative Bestimmung eines Körpers durch Lösungen, welche ein bestimmtes Quantum Reagens in einem gewissen Volumen enthalten und deren verbrauchte Menge in graduirten Röhren (
Büretten, Pipetten
) gemessen wird. Wegen ihres bestimmten Gehaltes an Reagens (
Titre
) nennt man die Lösungen
titrirte
oder
Normallösungen
.
Derartige Proben sind auf manchen Hüttenwerken an die Stelle der trocknen Proben getreten, weil sie ohne grössern Zeit- aufwand genauere Resultate geben. Es geht dabei aber der Vortheil der trocknen Proben verloren, dass man aus den Schmelz- erscheinungen im Kleinen Schlüsse auf die im Grossen zu er- wartenden machen kann; auch erfordern die Titrirproben mehr theoretische Kenntnisse abseiten des Probirers, man wägt dabei das auszubringende Metall nicht direct, sondern berechnet dessen
§. 1. Zweck der Probirkunst etc.
Gehalt aus der Zersetzung der Stoffe, wobei das Resultat in unrichtiger Weise ändernde Substanzen vorhanden sein können, von deren Existenz man nicht immer eine Anzeige hat.
Namentlich für geringe Metallgehalte, welche sich auf
Colorimetri- sche Proben.
trocknem Wege gar nicht oder nur unvollständig bestimmen lassen, wendet der Probirer wohl
colorimetrische Proben
an, welche darauf beruhen, dass eine durch den zu ermittelnden Körper gefärbte Lösung bei gleichem Volum um so intensiver erscheint, je mehr von ersterem darin vorhanden ist. Stellt man sich nun gleich grosse Volumina Lösungen mit verschiedenem, aber bestimmtem Metallgehalte her und thut diese mehr oder weniger intensiv gefärbten Flüssigkeiten (
Muster
- oder
Normallösungen
) in Gläser von gleicher Form und Grösse, so lässt sich die Farben- intensität der von einer aufgelösten Probe erhaltenen Flüssigkeit durch Verdünnung mit Wasser so normiren, dass sie, ins Probe- glas gethan, mit einer der Musterflüssigkeit gleich ist. Aus dem gemessenen Volumen der Probeflüssigkeit und dem bekannten Gehalt der Musterflüssigkeit kann die Menge Metall im ange- gewandten Probirgut berechnet werden (
Heine
’sche Kupferprobe). Durch passende Modification lässt sich dieses Verfahren auch zur Ermittelung grösserer Metallgehalte anwenden (Kupferproben von
Jacquelin
, v.
Huberts
und
Müller
).
Da die Anwesenheit gewisser Substanzen im Probirgut auf
Löthrohr- probirkunst.
die Auswahl der Probirmethode oder den Ausfall des Probere- sultates einen wesentlichen Einfluss ausüben kann, so leistet dem Dokimasten zur Auffindung solcher Substanzen das Löthrohr die wesentlichsten Dienste; bei hinreichender Geübtheit im Gebrauche dieses Instrumentes führt es, namentlich wenn nicht viel Proben anzustellen sind, in vielen Fällen zur Ersparung an Zeit und Materialaufwand oder zur Erlangung genauerer Resultate, wenn die Metallgehalte statt nach gewöhnlichen dokimastischen Me- thoden nach
Plattner
’s Vorschriften quantitativ vor dem Löth- rohre bestimmt werden.
Der Ursprung der Dokimasie lässt sich eben so wenig nach-
Geschicht- liches.
weisen, als die anfängliche Entwicklung des Hüttenwesens. Die ersten Aufzeichnungen von älteren Vorschriften für die Probirer finden sich in
G.
Agricola
, de re metallica. Libr. XII. Basil. 1546. Uebersetzt von E.
Lehmann
. Freiberg 1812.
Zum Studium der Probirkunst und ihrer Hülfswissenschaften
Literatur.
empfehlen sich unter anderen nachstehende Schriften:
1*
Einleitung.
Probirkunst.
1.
Literatur über Probirkunst
.
Ausser den älteren Schriften von
Agricola
(1546),
Fachsen
(1567),
Erker
(1629),
Beuther
(1717),
Schlüter
(1738),
Barba
(1749),
Gellert
(1755),
Cramer
(1774),
Sage
(1782),
Gmelin
(1786) und
Vauquelin-Wolf
(1800) sind zu nennen:
Ch
. F.
Hollunder
, Versuch einer Anleitung zur mineralurgischen Probirkunst. 3 Thle. Nürnberg 1826.
P.
Berthier
, Handbuch der metallurgisch-analytischen Chemie, deutsch von C.
Kersten
. 2 Thle. Leipzig 1836.
C. F.
Plattner
, Beitrag zur Erweiterung der Probirkunst. Freiberg 1849.
Th. Bodemann
’s Anleitung zur berg- und hüttenmännischen Probirkunst. Umgearbeitet und vervollständigt von B.
Kerl
. Clausthal 1857.
Dr. C.
Hartmann
, die Probirkunst. 3. Auflage. Weimar 1863.
Mitchell
, manual of practical assaying. 2 Ed. London 1853.
Bemerkenswerthe Beiträge zur Probirkunst finden sich auch in nachstehenden metallurgischen Werken:
Karsten
, System der Metallurgie. Berlin 1831. Bd. II.
Wehrle
, Lehrb. d. Probir- u. Hüttenkunde. Wien 1841.
Kerl
, Handbuch d. metallurg. Hüttenkunde. Freiberg u. Leipzig 1861—1865 Bd. 1—4.
Plattner-Richter
, Vorlesungen über allgemeine Hüttenkunde. 2 Bde. Frei- berg 1863.
Analyt. Chemie.
2.
Literatur über analytische Chemie
.
Fresenius
, Anleitung zur quantitativen Analyse. 5. Aufl. Braunschweig 1862.
Rammelsberg
, Anfangsgründe der quant. mineralogisch und metallurgisch- analytischen Chemie. 2. Aufl. Berlin 1863.
Rose
’s Handbuch der analytischen Chemie, nach des Verf. Tode herausge- geben von
Finkener
. Leipzig 1864 u. 1865. 2 Bde.
Wöhler
, die Mineralanalyse in Beispielen. Göttingen 1861.
Richter
, Leitfaden zum Unterricht in der quant. analyt. Chemie. Freiberg 1853.
Bolley
, Handbuch der technisch-chemischen Untersuchungen. 3. Auflage. Leipzig 1865.
Rivot
, Handbuch der analytischen Mineralchemie. Uebersetzt und mit An- merkungen versehen von A.
Remele
. Bd. 1. Paris und Leipzig 1863.
Für die Zusammensetzung der Mineralien ist das wichtigste Werk:
Rammelsberg
, Handbuch der Mineralchemie. Leipzig. Verlag von W. Engelmann. 1860.
Massanalyse.
3.
Literatur über Massanalyse
.
Schwarz
, prakt. Anleitung z. Massanalyse. 2. Aufl. Braunschweig 1853.
Mohr
, Lehrbuch der chemisch analytischen Titrirmethode. 2. Aufl. Braun- schweig 1862.
Schwertfeger
, Massanalyse. Regensburg 1857.
Dr.
Hugo Beering
, kurze Anleit. z. Ausführung massanalyt. Untersuchungen. Leipzig bei A. Barth.
Löthrohr- probiren.
4.
Literatur über Löthrohrprobiren
.
Berzelius
, die Anwendung des Löthrohrs. 4. Aufl. Nürnberg. 1844.
Scheerer
, Löthrohrbuch. 2. Aufl. Braunschweig 1857.
§. 2. Eintheilung der Probirkunst.
Kerl
, Leitfaden bei qual. und quant. Löthrohr-Untersuchungen. Clausthal 1862.
C. F.
Plattner
’s Probirkunst mit dem Löthrohre. 4. Aufl. Herausgegeben von
Th. Richter
. Leipzig 1865.
§. 2. Eintheilung der metallurgischen Probirkunst.
Diese Disciplin
Eintheilung der Probir- kunst.
zerfällt in einen
allgemeinen
und einen
speciellen Theil
. Der erstere handelt von den Operationen des Probirers, den Probirapparaten und Geräthschaften, den Probirgefässen, den Probirreagentien und der Einrichtung von Probirlaboratorien; der specielle Theil lehrt die praktische Ausführung der quan- titativen dokimastischen Proben und ihre Theorie kennen.
Zur Prüfung der bei diesen Proben ausgebrachten Metalle auf Verunreinigungen giebt besonders
Bolley
’s Handbuch der technisch-chemischen Untersuchungen (S. 4) Anleitung.
Operationen des Probirers.
Allgemeiner Theil der
metallurgischen Probirkunst.
Inhalt.
§. 3. Inhalt des ersten Theiles.
Dieser Theil wird von den mechanischen und chemischen Operationen des Probirers, den Probiröfen und sonstigen Erwärmungsapparaten, den Probirge- fässen, den Instrumenten und sonstigen Geräthschaften, sowie von den Probirreagentien und der Einrichtung von Probirlabo- ratorien handeln.
I. Abschnitt.
Operationen des Probirers.
Eintheilung d. Operat.
§. 4. Allgemeines.
Die beim Probiren vorkommenden Ope- rationen sind theils
mechanischer
Natur (Probenehmen, Zu- richten des Probirgutes, Wägen, Beschicken etc.), theils
che- mischer
und werden in letzterem Falle entweder
auf trocknem Wege
(Rösten, Schmelzen, Sublimiren, Destilliren) oder
auf nassem Wege
(Auflösen, Herstellung von Normalflüssigkeiten,
Angabe der Probirresul- tate.
Fällen etc.) ausgeführt. Stets muss dabei die grösste Genauig- keit, Ordnung und Reinlichkeit beobachtet werden, damit man ohne Zeitverlust der Wahrheit möglichst nahe kommende Re- sultate erhält. Um eine Controle über die Richtigkeit derselben zu haben, fertigt man die Proben mindestens zweifach an. Da aber selbst die besten Probirmethoden (wegen Flüchtigkeit, Ver- schlackbarkeit etc. der Metalle) keine völlig mathematische Schärfe geben, so müssen stets kleine Differenzen in ihren Re-
§. 4. Allgemeines.
sultaten bis zu gewissen Grenzen zugelassen werden. Die Grösse derselben richtet sich hauptsächlich nach der gewählten Probir- methode, nach der Natur des auszubringenden Metalles und nach der Zusammensetzung und Reichhaltigkeit der Probesubstanz, und pflegen auf den verschiedenen Hüttenwerken dem entspre- chend normirte, durch die Erfahrung sanctionirte Vorschriften über die zulässigen Differenzen befolgt zu werden. Letztere müssen, wenn sie die erlaubte Grenze übersteigen, vor der definitiven Gehaltsangabe zu einem technischen oder kaufmännischen Ge- brauche entweder durch Wiederholung der Probe oder bei in seiner Zusammensetzung sehr ungleichmässigem Probirgut durch Nehmen des arithmetischen Mittels aus einer grössern Anzahl Proben aus- geglichen werden (z. B. bei Silberproben). Auch hierüber ex- istiren auf den verschiedenen Hüttenwerken behufige Vorschriften
Siehe z. B. Freiberger Jahrb. 1855. S. 119. —
Kerl
, Oberharzer Hüt- tenprozesse. 1860.
, welche an den betreffenden Stellen mitgetheilt werden sollen.
Es müssen die Angaben des Probirers allgemein verständlich sein und nöthigenfalls Bemerkungen über das gewählte Probir- verfahren enthalten. Desgleichen ist besonders zu bemerken, wenn etwa (ein nur noch selten vorkommendes Verfahren) durch Nichtangabe des
vollen
gefundenen Metallgehaltes den Hütten- werken ein
Remedium
, d. h. eine Vergütung für unvermeid- liche Metallverluste gewährt werden soll. Es pflegen in solchem Falle über die Grösse des Metallabzuges locale Bestimmungen oder Gewohnheiten vorhanden zu sein.
Bei Anstellung von vielen Proben ähnlicher Art werden die Gehaltsangaben in mit Rubriken vorgerichtete Formulare (
Probenzettel, Probenscheine, Wardeinscheine
) ein- getragen und dieselben behuf Bezahlung der Erze nach Taxen
Erztaxen
in
Freiberg
: Freiberg. Jahrb. 1855. S. 119; 1864;
Lohse
, Tafeln über den Betrag der Bezahlung für die in jeder vorhandenen Quan- tität Erzes enthaltenen Metalle an Silber, Blei, Kupfer, Nickel und Kobalt. Freiberg 1858. —
Schemnitz
:
Kraus
, Jahrb. 1854. S. 78. —
Przibram
: Oestr. Ztschr. 1856. Nr. 11. —
Müsen
: Preuss. Ztschr. 1862. Bd. 10. S. 178. —
Waleser
Kupferhütten:
Le Play
, Beschreib. d. Wales. Kupferhütten- prozesse, deutsch v.
Hartmann
. 1851. S. 20; Allg. B. u. h. Ztg. 1859. Nr. 1. —
Marseille
: Bullet. de la soc. de l’industr. minér. I. 94. — Formeln zur Er- mittelung des Erzwerthes von
Banto
: Oestr. Ztschr. 1855. Nr. 58, 1856. Nr. 39; von
Vogler
: B. u. h. Ztg. 1865. S. 13.
oder beim Hüttenbetrieb zum Anhalten genommen.
Mechanische Operationen.
Die Tabelle III. im Anhange weist die Einrichtung solcher Probenscheine auf verschiedenen Hüttenwerken nach.
1. Kapitel.
Mechanische Arbeiten des Probirers.
A. Probenehmen und Zurichten des Probirgutes.
Nehmen rich- tiger Durch- schnittspro- ben.
§. 5. Allgemeines.
Soll das Resultat des Probirens Vertrauen verdienen, so muss die kleine Menge Probirgut, von welcher man zur Probe einwiegt, möglichst genau die Zusammensetzung der grösseren Menge haben. Die Schwierigkeiten beim Probe- nehmen steigen im Allgemeinen mit der Grösse und Ungleich- artigkeit der Masse und können zuweilen so gross sein (z. B. bei Metalł-, Stein- oder Speisetheile einschliessenden Schlacken, namentlich Kupferschlacken), dass das Auge des Empirikers ihren Metallgehalt durch Taxiren richtiger bestimmt, als die Probe auf trocknem oder nassem Wege angiebt.
Methoden des Probeneh- mens.
Je nachdem das vorliegende Material aus Metallen, Metall- legirungen, Erzen oder Hüttenproducten in verschiedenem Aggre- gatzustand besteht, weicht die Art des Probenehmens ab. Letz- teres geschieht bei Erzen auf Hütten entweder von den Hauf- werken, nachdem dieselben bereits dem Volumen (z. B. Eisen- steine) oder dem Gewicht nach (Blei-, Kupfer-, Silbererze) über- nommen sind oder bei Schliegform der Erze während des posten- weisen Verwiegens.
§. 6. Probenehmen von Substanzen, welche weder Metalle, noch Me-
Verschiedene Methoden.
talllegirungen sind.
Das Verfahren dabei weicht ab, je nachdem das Material in
Stücken
oder als
Pulver
(Schlieg) vorliegt oder
flüssig
ist.
Stückproben.
I. Probenehmen von Stücken
.
1) Bei
Haufwerken von ziemlich gleichmässiger Zu- sammensetzung
(z. B. von manchen
Eisenerzen
) nimmt man
a) von vielen Stellen der Peripherie und auch aus der Mitte, indem man an verschiedenen Puncten eingräbt, bis zu mehreren Centnern Probe, zerkleint die Masse durch Zerklopfen, Pochen oder Walzen gröblich, formirt daraus auf einer reinen Unterlage einen konischen Haufen, halbirt oder viertheilt denselben, stürzt nach weiterer Zerkleinerung die Hälfte davon oder 2 entgegenge-
§. 6. Probenehmen von Erzen etc. in Stücken.
setzte Viertel abermals zu einem kegelförmigen Haufen auf und fährt mit der Zerkleinerung und Verjüngung fort, bis man ein kleines zum Probiren hinreichendes Quantum, etwa ½—1 Pfd. (¼—½ Kil.) erhalten hat. Die letzten Zerkleinerungen können im Mörser oder in Reibschalen vorgenommen werden.
b) Beim Verwägen der Erze wird von jeder Abwage ein Stück genommen, die von einem Posten gesammelten Stücke in einem Mörser gröblich zerstossen, zu einem Haufen aufgestürzt und dieser verjüngt. (Oberharzer Kupferkies.)
c) Von
Schlacken
und
Lechen
nimmt man wohl, während sie der Hüttenprozess erzeugt, von jedem Abhub oder Abstich ein nahezu gleichgrosses Stück, sammelt die Stücke (z. B. von einer Schicht oder Tagesarbeit), zerkleinert das Haufwerk und erzielt daraus durch Verjüngung in vorhinniger Weise das Probemehl.
In
speisehaltigen Lechen
findet sich nach
Markus
Oestr. Ztschr. 1855. S. 394; 1856. S. 105.
das Silber ungleichmässig vertheilt und nach oben hin mehr con- centrirt, weshalb es sich empfiehlt, von den gut zerkleinten Lechen eine grössere Partie (von 50 Ctr. grossen Posten etwa 5 Ctr.) zu nehmen, diese feinzustampfen und dann zu verjüngen.
2) Bei
Haufwerken von ungleichmässiger Zusam- mensetzung
.
a) Haben die Stücke nahe gleiche Korngrösse und sind sie hinreichend zerkleint, so stürzt man dieselben zu pyramidalen Haufen mit grosser Basis, von 30—40 Cm. Höhe, auf. Bei un- gleicher Korngrösse und zu grobem Korn werden die Erze zuvor unter Poch- oder Walzwerken um so mehr zerkleint und durch entsprechende Rätter geworfen, je werthvoller sie sind. So werden z. B. auf den grossen Erzniederlagen zu
Swansea
in Südwales Kupfererze und silberfreie Kupfersteine bis Nussgrösse (2 Cm.), gold- und silberhaltige Erze oder Leche aber bis zu Bohnen- und Linsengrösse oder selbst zu grobem Pulver zerkleint. Man legt nun durch den Haufen zwei sich kreuzende, etwa 20—30 Cm. breite Gräben, wodurch 4 Abtheilungen entstehen, nimmt von jeder Abtheilung an den vom Graben begrenzten 4 Enden eine Schaufel voll von unten bis oben hin heraus, wirft alle 16 Proben zusammen, zerkleinert dieselben weiter, formirt daraus einen neuen Haufen, den man in 4 Theile theilt, nimmt davon die zwei gegeneinander überliegenden Theile weg, vermengt die
Mechanische Operationen.
beiden zurückbleibenden abermals, formirt daraus einen neuen Haufen und fährt mit dessen Verjüngung in angegebener Weise fort. Bei diesem in
Swansea
Le Play
, Waleser Kupferhüttenprozesse, deutsch v.
Hartmann
. 1849; B. u. h. Ztg. 1862. S. 316, 345; Allgem. B. u. h. Ztg. 1859. S. 7.
üblichen Verfahren theilt man Erzhaufen unter 100 Ton. Gewicht (à 20 Ctr.) nur in 4 Theile, grössere aber in mehr, desgleichen werthvollere Producte (Kupfer- stein) in 6 und mehr Abschnitte, wenn die Haufen nicht zu klein sind. Je ungleichmässiger die Metalle, z. B. gediegen Silber oder Gold, in den Erzstücken vertheilt sind, um so grössere Quantitäten (bis 40—60 Ctr.) Probe müssen von dem vorliegenden Haufwerk genommen werden.
b) Hat man Gründe, Erze von ungleicher Korngrösse nicht in vorhinniger Weise auf ein gleiches Korn zu bringen, so legt man durch den Mittelpunct des Haufens zwei sich kreuzende Schräme, formirt aus dem Genommenen abermals einen flachen Haufen, nimmt in derselben Weise Probe durch Kreuzung und wiederholt dies so lange, bis man etwa 1—1½ Ctr. Probirgut erhalten hat. Dieses wird dann in einem Mörser zerkleinert, wieder zu einem flachen Haufen ausgebreitet und, indem man zuletzt mit einem Löffel die Kreuzung vornimmt, durch Ver- jüngung die erforderliche Probemenge genommen, welche man dann fürs Probiren weiter zerkleint. Bei grossen Haufen legt man mehrere sich kreuzende Canäle durch den Haufen (Ver- fahren für ausländische Erze zur Andreasberger Hütte im Ober- harz). — Man theilt auch wohl das aus den Gräben Genommene und zu einem langen oblongen Haufen Aufgestürzte in 20—30 Abtheilungen, nimmt von jeder eine Schaufel voll weg, zer- kleinert die Masse, formirt daraus einen neuen Haufen nach vor- heriger sorgfältiger Mengung, nimmt wieder Probe von vielen Puncten u. s. f.
Schles. Wochenschr. 1860. Nr. 52. — B. u. h. Ztg. 1861. S. 389.
.
c)
Mohr
Berggeist 1856. S. 149.
empfiehlt, bei grobem ungleichmässigen Korn der Stücke zwei sich kreuzende Gräben zu legen, jedesmal die 5. oder 6. Schaufel voll Erz etc. zur Seite zu stürzen, die gröberen Stücke des zur Seite Gelegten (Eisenstein, Braunstein) mit einem Hammer zu hühnereigrossen Stücken zu zerschlagen, daraus einen Haufen zu formiren und diesen in vorhinniger Weise bis auf einige Loth Substanz zu verjüngen. Man zerkleinert vor der jedesmaligen neuen Verjüngung die Substanz allmälig
§. 6. Probenehmen von Schliegen.
mit dem Hammer zu Wallnuss- und Haselnussgrösse, dann im Mörser zu Hirsekorngrösse und endlich in einer Reibschale zu Pulver.
d)
Von Brennmaterialien
, wenn sie sich nicht pulvern lassen, nimmt man die nöthige Menge mit einer Raspel ab oder verwendet sie in Gestalt sehr feiner Sägespäne, z. B. bei der
Berthier
’schen Probe auf den absoluten Wärmeffect.
II. Probenehmen von Schliegen.
Schliegproben
Für Schliege wendet man nachstehende Methoden an:
1) Beim Abwiegen der Schliege nimmt man mittelst eines Löffels entweder von jedem einzelnen Troge, der in das Wäge- gefäss gestürzt wird, eine Probe oder eine solche von jeder ein- zelnen Abwage (gewöhnlich 1 oder 2 Centner), indem man aus 3 verschiedenen Höhen des auf der Wagschale stehenden Ge- fässes (Kübel) einen Löffel voll Probemehl herausholt (
Löffel- probe
). Sämmtliche in einem Gefäss (Trog, Fässchen etc.) ge- sammelten Proben von einem Posten, dessen Grösse auf den verschiedenen Hüttenwerken normirt zu sein pflegt, werden auf der Probentafel gemengt und der daraus formirte Haufen ver- jüngt (z. B. auf 6—8 Pfd.) oder das ganze Probirgut weiter zu- gerichtet.
Dieses Verfahren ist auf den
Oberharzer Hütten
Kerl
, Oberharzer Hüttenprozesse. 2. Aufl. 1860. S. 191.
üblich und zwar werden die Oberharzer Bleiglanzschliege cent- nerweise verwogen, die aus dem Kübel genommenen Proben von einem Doppelrost (72 Ctr.) zusammen gemengt und daraus eine Probe formirt. Das Verwiegen der auf
Andreasberger
Hütte verschmolzenen fremdländischen Silbererze geschieht eben- falls centnerweise, man nimmt von jedem Centner 3 mal Löffel- probe und vereinigt die Proben von einem Posten [höchstens 59 Zollctr.
1 Zollcentner = 100 Pfd. à 10 Lth. à 10 Quint; 1 Pfd. = 100 Pfundtheile oder Quint.
]. Es geschieht das Auswägen des Schmelzgutes bei einem Silbergehalt im Centner
von 1 bis incl. 50 Quint (Pfdthl.) bis auf 10 Pfd.
über 50 „ „ 500 „ . . . . . . 1 „
„ 500 „ „ 500 „ . . . . . . 0,1 „
„ 5000 „ „ . . . . . . . . . . 0,02 „
2) Zu
Freiberg
Freiberg. Jahrb. 1855. S. 122.
werden jedesmal 2 Zollctr. Schlieg bis
Mechanische Operationen.
auf dieselben Gewichtsunterabtheilungen, wie zu St. Andreas- berger Hütte, verwogen (auch silberleere Blei- und Kupfererze bis auf 10 Pfd.), von jeder Abwage mittelst eines gestielten halben hohlen Cylinders von Eisenblech aus der Mitte heraus ein kleiner Theil von ¼—½ Pfd. herausgehoben, die von einer Post (höch- stens 45 Ctr.) so genommenen Proben vermengt und weiter zu- gerichtet. Die zur Verwägung kommenden Schliege müssen sorg- fältig gemengt und so fein sein, dass beim Absieben durch ein Sieb mit 24 Maschen pro Linearzoll (10 Maschen pro Cm.) nicht über 15% Gröbe zurückbleibt. Arme trocken gepochte Dürrerze mit weniger als 10 Pfdthl. Silber im Centner dürfen gröblicher zerkleint angeliefert werden.
Proben von geschmol- zenen Sub- stanzen.
III. Probenehmen von feurig-flüssigen Producten
.
Von
Lechen
, wenn sie noch flüssig sind, wird wohl da- durch Probe genommen, dass man
1) nach jedem Abstechen etwas ausschöpft und ansammelt, um es später zusammen zu schmelzen und zu granuliren oder gemengt zu zerkleinern und zu verjüngen;
2) das trockne, ein wenig abgewärmte Stecheisen in den noch im Schmelzherde befindlichen und von Schlacke auf kurze Zeit entblössten Lech, z. B. Kupferstein, einhält, wobei sich an er- sterem eine dünne Lage Stein ansetzt, die man nach dem Er- kalten abschlägt. Dieses Verfahren ist jedoch nicht sehr genau und es kann aus bleihaltigen Lechen durch das Stecheisen me- tallisches Blei abgeschieden werden.
§. 7. Probenehmen von Substanzen, welche Metalle oder Metallle-
ngleiche Zu- immensetz. d. Legirungen.
girungen sind.
Die Metalle verbinden sich in gewissen Verhält- nissen chemisch, aber diese Verbindungen sind in dem Ueber- schusse eines der anwesenden Metalle ungleichmässig vertheilt, so dass Barren oder Scheiben von solchen Legirungen an der Ober- und Unterfläche, an den Seiten und in der Mitte eine variable Zusammensetzung haben können.
Kerl
, metallurg. Hüttenkunde. 1861. Bd. I. S. 110. —
Mulder
, die Sil- berprobirmethode. 1859. S. 148.
Erfahrungsmässig zeigen Legirungen von Kupfer und Silber an den Kanten einen geringeren Feingehalt, als in der Mitte; nach
Karmarsch
kann der Gehalt gegossener Stücke an verschiedenen Stellen um 2— 15 Tausendstel variiren und nur bei einer Legirung mit 719 Taus. Feinsilber findet diese Erscheinung nicht statt. Mischungen von Gold und Silber sind gleichmässiger. Im
Werkblei
concentrirt
§. 7. Probenehmen von Metallen und Legirungen.
sich der Silbergehalt an den zunächst abgekühlten Stellen am stärksten, nämlich oben; der niedrigste Gehalt zeigt sich in der Mitte und nimmt nach dem Rande hin zu. Beim
Blicksilber
pflegt die Unterseite ärmer an Silber und reicher an Blei zu sein als die Oberseite, und der Rand reicher als die Mitte; auch findet sich in unreinerem Blei nach oben hin ein grösserer Antimon- und Kupfergehalt, als unten. Bei (Oberharzer)
Brandsilber
ist die Oberprobe gegen die Unterprobe um etwa 3—4 Tausendthle. reicher. Eine Schöpf- und Granalienprobe giebt 997—998 Taus. Feingehalt. Ein Goldgehalt im Silber zieht sich mehr nach unten. Wegen dieses Verhaltens gestattet man in Münzen bei gold- reichen Legirungen ein Remedium von 2/1000, bei silberreichen von 3/1000, z. B. bei den Legirungen von 1 Thl. Kupfer mit 9 Thln. Gold oder Silber.
In Bezug auf dieses Verhalten haben die nachstehenden Methoden des Probenehmens einen verschiedenen Werth:
1)
Aushiebprobe
. Mittelst eines Hohlmeissels wird von
Aushiebprobe
der gereinigten Ober- und Unterfläche, zuweilen auch vom Rande des zu untersuchenden Stücks (Barren, Zain, Planche, König, Scheibe etc.) ein Aushieb gemacht — wobei man unganze Stellen vermeidet, welche Schmutz enthalten können, desgleichen oxydirte Krusten —, jedes Probestück auf einem polirten Ambos zu dünnen Blättchen ausgeplattet, wenn es dabei nicht in kleine Stücke zerfällt (manches Schwarzkupfer), und die erforderliche Menge Probirgut davon mit der Schere in kleinen Schnitzeln abge- schnitten. Man probirt gewöhnlich Ober- und Unterprobe für sich und wiegt die erhaltenen Könige zusammen aus. Wo mehr Probestücke, z. B auch von den Seiten vorliegen, schmilzt man sie sämmtlich, damit sie sich nicht verändern, in einem Graphittiegel unter einer Decke von Kohlenstaub zusammen, giesst das Flüssige zu einem Zain, lamellirt und probirt diesen.
Dieses Verfahren, z. B. bei
Barrensilber
und
Barrengold
in Anwendung, giebt nur dann zufriedenstellende Resultate, wenn die Legirung eine ziemlich gleichmässige Zusammensetzung hat; sonst wird sie fehlerhaft, weil man kein Probegut aus der Mitte erhält. Bei
Brandsilber
verschafft man sich die Oberprobe wohl dadurch, dass man in die Oberfläche des auf dem Teste fein- gewordenen noch flüssigen Silbers eine gekrümmte Zangenspitze eintaucht, an welcher sich Silber ansetzt (
Tupfprobe
). Die
Mechanische Operationen.
Unterprobe wird durch Aushieb aus dem erkalteten Brandstück genommen.
Bohrprobe.
b)
Bohrprobe
. Mittelst eines, nöthigenfalls durch eine Hebelvorrichtung angedrückten Bohrers durchbohrt man den Zain etc. an mehreren Stellen des Randes und in der Mitte von oben nach unten, mengt und probirt die Bohrspäne. Auch schmilzt man dieselben, z. B. von Blei, wohl unter Kohlenstaub zusammen, giesst das Geschmolzene auf eine blanke Eisenplatte zu dünnen Streifen und zerschneidet diese mit der Schere. Obgleich besser als die vorige Methode des Probenehmens, giebt diese, weil man die Bohrspäne nicht innig vermengen kann, auch keinen ganz richtigen Durchschnitt, wegen ihres bedeu- denten Volums lassen die Bohrspäne, z. B. bei Silberproben, auf der Kapelle leicht mechanische Verluste zu und bei dicken Planchen erfolgen zu viel Bohrspäne, deren Gewicht, was die Rechnung stört, oft von dem momentan zu verrechnenden Ge- wicht des Silbers abgeht. Auch werden die Zaine unansehn- lich. Dieses Verfahren ist weniger für edle Metalle, als für minder werthvolle in Anwendung (Schwarzkupfer, Werkblei- scheiben etc.).
Spanprobe.
c)
Spanprobe
. Ein polirter trockner Eisenstab wird in das flüssige Metall, meist
Kupfer
, eingetaucht, die sich daran ansetzende Kruste abgeschlagen und lamellirt. Man erhält ge- wöhnlich einen zu niedrigen Gehalt.
Schöpfprobe.
d)
Schöpfprobe
. Diese giebt bei passender Ausführung die richtigsten Resultate, lässt sich aber nur anwenden für Le- girungen, welche sich beim Umschmelzen für sich (Legirungen von edlen Metallen oder solchen mit Kupfer) oder unter einer Kohlenstaubdecke (Werkblei) nicht verändern. Man schmilzt die Legirung, z. B. Brandstücke, für sich oder mit Kohlenstaub in einem hessischen oder Graphittiegel im Windofen (Taf. VIII. Fig. 151—154) unter Nachsetzen recht dünnflüssig ein, rührt die Masse mit einem Eisenstab oder Löffel gut durch und holt mittelst des lehmüberzogenen, wohl an einem rechtwinklig gebo- genen Arm befindlichen angewärmten Eisenlöffels oder eines mit der Zange gefassten kleinen Tiegels eine Probe vom Grund auf heraus. Diese wird entweder:
α
) granulirt (
Granalienprobe
), wenn die Substanz vom Wasser nicht verändert wird, indem man sie in dünnem Strahl in ein Gefäss (kupfernen Kessel) mit Wasser giesst, welches durch einen Besen in rotirende Bewegung versetzt wird. Damit keine
§. 8. Zurichten des Probirgutes.
hohlen, Wasser einschliessenden Granalien entstehen, darf das Wasser nicht zu kalt sein und zu stark gerührt werden; man unterlässt letzteres wohl ganz und giesst das Flüssige einfacher gleich durch den Reiserbesen. Die Granalien werden unter Zu- rücklassung der Stücke über Linsengrösse in einer kupfernen Schale gut getrocknet und etwa 5 Gramm davon in Rübsamen- bis Linsengrösse zur Probirung abgewogen. Sollte man in grö- beren Granalien einen mechanisch eingeschlossenen Wasserge- halt vermuthen, so müsste man dieselben ausplatten, nochmals trocknen und in feine Streifen zerschneiden.
β
) auf eine blanke Eisenplatte zu dünnen Streifen gegossen (Blei), welche man zerschneidet. Beim Eingiessen des Bleies in Formen würden sich beim Erkalten des Zains verschiedene Le- girungen absondern und derselbe eine ungleiche Zusammensetzung erhalten. Man kann auch das flüssige Blei gleich aus dem Stech- herd, nach vorherigem guten Umrühren, in kleine Formen z. B. Ansiedescherben füllen, die erhaltenen Zaine von einer Schicht etc. unter Kohlenstaub umschmelzen und das Flüssige auf eine Eisenplatte ausgiessen.
Markus
Oestr. Ztschr. 1856. S. 101.
empfiehlt, von dem flüssigen Blei im Stechherde beim Ausschöpfen aus jedem Löffel abwechselnd oben, mitten und unten eine kleine, immer gleiche Menge Probe zu nehmen und in einen Einguss zu giessen. Die Zaine werden umge- schmolzen, das Flüssige umgerührt, mittelst eines thonüberzo- genen Löffels eine Durchschnittsschöpfprobe genommen und der Rest des geschmolzenen Bleies auf einer Granulirtafel zerkleint. Die gewogene Schöpfprobe wird ganz abgetrieben und zur Con- trole von der Granulirprobe, je nach dem Silbergehalt des Bleies, 4 20 Probircentner à 5 Gramm abgetrieben. Bei angestellten Versuchen differirten Schöpf- und Granalienprobe wenig, Aus- hiebproben aber bedeutend.
§. 8. Zurichten des Probirgutes.
Die Zurichtung des von
Legi-
Verfahren.
rungen
genommenen Probirgutes durch Ausplatten und Zerschnei- den der Blättchen, Granuliren etc. ist bereits im vorigen §. er- wähnt; das pulverförmige Probirgut von
Substanzen, die keine Legirungen sind
, — in Holztrögen oder wenn das Probegut nass ist, besser in Gefässen von Metallblech aufbewahrt und darin nochmals gut unter einander gemengt — kann behuf seiner Zurichtung nachstehende Operationen erfordern:
Mechanische Operationen.
Nässprobe.
1)
Bestimmung des Nässegehaltes (Nässprobe)
. Man nimmt Probirgut aus der Mitte des Gefässes vom Boden weg herauf — weil das Wasser sich nach unten zieht und das Material ober- flächlich trockner wird —, wiegt dasselbe nach einem gewöhn- lich dem Landesgewicht analog eingetheilten, aber verjüngten Probirgewicht,
Nässprobirgewicht
(§. 48), so viel Centner im Kleinen ein, als das Gewicht der Post beträgt, thut die Masse in eine etwa 28 Cm. lange, 22 Cm. breite und 6 Cm. tiefe Kupfer- oder Eisenpfanne mit Stiel und erwärmt dieselbe auf einem Ofen unter öfterem vorsichtigen Umrühren mit einem Eisenspatel bei einer nicht viel über 100°C. gehenden Temperatur so lange, bis das Pulver stäubt, eine darüber gehaltene kalte Glasplatte nicht mehr beschlägt und zwei nach einander vorgenommene Wägungen gleiche Resultate geben. Die Temperatur darf nicht so hoch gesteigert werden, dass Wasserdämpfe lebhaft entweichen, eingeschlossene organische Substanzen verkohlen oder ausser hygroskopischem Wasser sich andere Substanzen (Quecksilber, Schwefel, Arsen etc.) verflüchtigen. Man stellt deshalb die Trocken- pfanne sicherer, statt direct auf den eisernen Ofen, auf ein einige Zoll darüber aus Drahtgeflecht gebildetes Trockengestell und legt ein Stückchen Papier in die Pfanne, welches sich nicht bräunen darf. Auch findet das Trocknen wohl in einer Kupferschale direct über einem gelinden Kohlenfeuer statt (
Przibram
).
Das Auswägen geschieht auf den
Oberharzer Hütten
z. B. bis auf 0,1 Ctr., auf den
Freiberger
Hütten bis auf 0,5 Pfund, zu
Przibram
bis auf ¼ Pfd., der Nässegehalt wird in die Probenzettel (S. 7) eingetragen.
Trocknen.
2)
Trocknen des Probirgutes
. Dasselbe geschieht in grösseren Mengen ähnlich wie bei der Nässprobe; geringere Quan- titäten werden auf einem Uhrglase oder in einer Prozellanschale im
Wasserbade
(Taf. IV. Fig. 56, 57) bei 100°C. getrocknet. Reicht diese Temperatur nicht aus, so bedient man sich zur Er- zielung höherer Temperaturen (bis 120° und mehr) eines
Luft- bades
(Taf. IV. Fig. 58). Auch kann man das die Substanz enthaltende Porzellangefäss direct auf dem Sandbad oder in einem Stubenofen erwärmen und zur Beobachtung der Temperatur in ein daneben gestelltes, mit Messing- oder Kupferfeile gefülltes Messingschälchen an einem Stativ ein Thermometer so einsenken, dass dasselbe den Boden berührt. Zur gleichzeitigen Trocknung mehrerer Proben lässt sich eine
Trockenscheibe
(§. 50,2.) anwenden.
§. 8. Zurichten des Probirgutes.
Genügt eine Trockentemperatur überall nicht und bedarfs einer
Glühung
, so geschieht dieselbe entweder in einem be- deckten Prozellantiegel oder in einem mit einem Ansiede- scherben (Taf. VI. Fig. 75) bedeckten Bleischerben (Taf. VI. Fig. 93) im Muffelofen.
Bevor man die bei höherer Temperatur getrockneten oder
Glühen.
geglühten Substanzen wiegt, lässt man sie in einem
Exsiccator
(§. 50, 6) erkalten, bei sehr hygroskopischen Substanzen (z. B. manchen Brennmaterialien) am besten zwischen zwei mit einer messingenen Klammer zusammengehaltenen Uhrgläsern (Taf. VII. Fig. 150).
3)
Feinreiben und Sieben des Probirgutes
. Von
Feinreiben.
dem Probirgute wird eine hinreichende Menge (bis mehrere Pfund) sorgfältig getrocknet (S. 16) und unter thunlichster Vermeidung des Stäubens in einem bedeckten Mörser gestossen oder in einer gusseisernen Reibschale (Taf. VI. Fig. 116, 117) (seltener in einer bronzenen) so fein gerieben, dass bei weniger werthvollen Erzen (Blei-, Kupfer-, Zinnerzen etc.)
Alles
durch ein Trommelsieb
Sieben.
oder ein gewöhnliches
Messingdraht
- oder
Haarsieb
mit etwa 14—20 Löchern pro Cm., dagegen bei werthvolleren Erzen (Silber-, Golderzen etc.) durch ein
Seide
- oder
Messingdrahtsieb
mit 72—80 Löchern pro Linearzoll
Die feinsten Drahtgeflechte bis zu 110 Löchern pro Linearzoll, 40 Löcher pro Cm., sind zu erhalten bei
John Staniar
et Co. zu Victoria Wire Works in Manchester (B. u. h. Ztg. 1862. S. 242). Bei den englischen Ku- pferproben verwendet man Siebe mit 40—60 Löchern pro Zoll (15—23 Löcher pro Cm.).
oder 28—32 Löchern pro Cm. hin- durchgeht. Zur Vermeidung des Stäubens muss das Sieb mit einem Deckel oder mit Papier bedeckt werden, auch setzt man das Sieb wohl in einen geschlossenen Untersatz (Kapsel) mit Leder- boden. Das Siebfeine wird in der Reibschale oder auf Glanz- papier gut durcheinander gemengt, noch ein paarmal durch ein gröberes Probesieb gelassen und dann in hölzernen Büchsen, Blechbüchsen, Glasflaschen, in Papier- oder Leinwandpäckchen etc. den Probirern übergeben.
Sollten bei
sehr harten Körpern
Gusseisentheilchen in
Feinreiben harter Körper.
bedenklicher Menge mit abgerieben sein, so müssen diese mittelst eines Magnetes aus dem Pulver grösstentheils ausgezogen werden; bei vollständigem Ausziehen bleibt an den kleinsten Theilen leicht Erzpulver hängen. Nöthigenfalls müssen zum Zer- kleinen sehr harter Körper Reibschalen von Stahl, Achat,
Kerl
, Probirkunst. 2
Mechanische Operationen.
Porphyr oder Feuerstein oder zur vorläufigen gröblichen Zer- kleinerung ein Stahlmörser (Taf. VI. Fig. 118) angewandt werden.
Feinreiben spröder u. ge- schmeidiger Substanzen.
Kommen in Erzen neben spröden Substanzen geschmeidige vor (z. B. in Silbererzen gediegen Silber, Glaserz etc.), welche sich ausfletschen und nach dem ersten Aufreiben theilweise auf dem Siebe zurückbleiben, so reibt man die zurückgebliebenen Theile so lange mit neuen Quantitäten von dem schon durch das Sieb gegangenen Erze etc. in der Reibschale, bis sie eben- falls durch das Sieb gehen. Lässt sich dies nur mit einem grossen Zeitaufwand und mit der Gefahr, dass abgeriebene Theile von der eisernen Reibschale in bemerklicher Menge ins Probir- gut gelangen, erreichen, so verringert man den Rückstand we- nigstens so weit, dass derselbe auf einmal angesotten werden kann. Siebgröbe und Siebfeines sind dann, nachdem nöthigen- falls Eisentheile mit einem Magnet ausgezogen, zu wägen, in beiden der Metallgehalt separat zu bestimmen und aus beiden der Durchschnittsgehalt zu berechnen.
Sternberger
Oestr. Ztschr. 1855. S. 129.
empfiehlt, was aber zu weniger genauen Resultaten führt, in solchem Falle das Probirgut durch ein gröberes Sieb zu schlagen, wobei ein Theil der geschmeidigen Substanzen schon zurückbleibt, das Siebfeine auf ein feineres Sieb zu bringen, wobei abermals geschmeidige Gröbe erfolgt, und so das Siebfeine noch wiederholt durch immer feiner werdende Siebe zu treiben, dann sämmtliche geschmeidige Gröbe zu sammeln, diese sowie auch das Siebfeine zu wägen und aus beiden den Metallgehalt für sich zu bestimmen.
Zweck.
4)
Schlämmen oder Sichern des Probirgutes
. Zur Entfernung von das auszubringende Metall sonst verunreinigen- den Substanzen (gerösteter Zinnstein), bei metallarmen Geschicken zur Entfernung der specifisch leichteren erdigen Bestandtheile (Zinnzwitter, Golderze), zur bessern Erkennung von auf das zu wählende Probirverfahren etc. influirenden metallischen Bei- mengungen (Ansiedeprobe für Silbererze), zur Erzielung eines gleichmässigen Kornes (Smalteproben) u. s. w. nimmt man zu- weilen ein Schlämmen des Probirgutes in nachstehender Weise vor:
Schlämmen im Glascylinder.
a) Man rührt die Substanz in einem
Glascylinder
mittelst eines Rührstabes im Wasser auf, lässt die Flüssigkeit etwa 1 Mi- nute in Ruhe, decantirt in ein Glasgefäss, giesst das Decantirte nach einiger Zeit wieder ab und kann auf diese Weise in den Absätzen aus der decantirten Trübe verschiedene Korn-
§. 9. Einwägen des Probirgutes.
grössen erzielen (Smalteproben), insofern man die Trübe als unnutzbar überall nicht weggiesst. Durch wiederholtes Aufrühren des nöthigenfalls noch weiter zerkleinten Rückstandes im ersten Cylinder lassen sich die feinern und specifisch leichteren Theile zumeist entfernen.
b) Man thut die Substanz, z. B. Zinnstein, auf das obere breite
im Sichertrog
Ende eines sich nach unten verjüngenden muldenförmigen
Sicher- troges
(Taf. VI. Fig. 120) von etwa 0,43 M. Länge, 0,10 M. oberer und 0,05 M. unterer Breite und 0,03 M. Vertiefung (für Golderze hat der Trog wohl noch geringere Längen- und Breiten- dimensionen, Fig. 121), rührt das Pulver mit Wasser an und leitet aus einem Hahn ununterbrochen Wasser in dünnem Strahle zu. Da- bei fasst man das schmale Ende des Troges mit der linken Hand, neigt den Trog etwas nach dem breiteren Ende, giebt mit der rechten Hand an letzteres einen Stoss und hebt dieses gleich- zeitig etwas, wo dann die leichteren Theile wie auf einem Stoss- herd weggeschwemmt werden. Man wiederholt diese Procedur (Neigen des breiten Endes, Daranklopfen und Heben desselben) so oft, bis die Probesubstanz hinreichend gereinigt ist (Sächsische Zinnerze).
c) Auch geschieht das Sichern wohl in einer eisernen mul-
in d. Schaufe
denförmig vertieften
Schaufel
von 0,4 M. Länge und gleicher Breite, indem man in derselben zum Probirgut Wasser giebt und der Schaufel eine zweifache Bewegung ertheilt, eine rotirende zum Abschlämmen der leichtern Theile und eine von oben nach unten und von vorn nach hinten gehende, um die schwereren Theile von den zurückbleibenden leichteren noch auf dem Troge an verschiedenen Stellen anzusammeln (Cornische Zinnerz- Sicherprobe).
B. Einwägen des Probirgutes.
§. 9.
Allgemeines. Von einem richtigen Wägen hängt die
Regeln beim Wägen.
Richtigkeit des Resultates der Probe wesentlich ab. Als allge- meine Regeln beim Wägen gelten unter der Voraussetzung der Richtigkeit der Wage (§. 47) folgende: die Substanz darf nicht warm oder heiss gewogen werden, weil sie sonst zu leicht wiegt, indem eine die Wagschale hebende Luftströmung entsteht und der hygroskopische Zustand der Substanz variirt; der Körper darf aus einem kälteren Raum nicht in einen wärmeren gebracht werden, weil er sonst wegen Aufnahme niedergeschlagenen hy-
2*
Mechanische Operationen.
groskopischen Wassers schwerer erscheint; beim Einwägen legt man die Gewichte auf die linke, beim Auswägen auf die rechte Wagschale und verfährt beim Auflegen der Gewichte streng systematisch, so dass das zu ermittelnde Gewicht in immer engere Grenzen gebracht wird. Beim Aufbringen und Abnehmen von Gewichten oder Probirgut muss die Wage meist arretirt sein. Das Abwägen der Substanz geschieht in passenden Schälchen, bei voluminöseren Stoffen auch wohl in Schiffchen von dünnem Messingblech (Taf. VI. Fig. 113) oder Porzellan (Taf. VI. Fig. 114)
Die Menge der abzuwägenden Substanz richtet sich nach deren Beschaffenheit und Reichhaltigkeit. Je mehr Substanz man verwendet, um so genauer fallen die Resultate aus, doch setzen die Grösse der Probirgefässe und die in den Probiröfen zu erzielenden Temperaturen hierbei häufig eine Grenze.
Verfahren eim Wägen.
Das Verfahren beim Einwägen selbst ändert sich, je nach- dem die Probesubstanz in Pulverform oder in Streifen vorhan- den ist.
ulverförmige Körper.
1) Beim Einwägen
pulverförmiger
Substanzen wird das gehörig zugerichtete Probemehl auf Glanzpapier aus der Proben- büchse etc. zu einem Haufen aufgestürzt, dieser mit dem Proben- löffel in spiralförmigen Windungen ausgebreitet, dann nach der Mitte hin wieder in radialen Streifen zusammengezogen und aus dem neu entstandenen Haufen von unten nach oben herauf der Probenlöffel gefüllt. Bei auf die linke Wagschale gelegtem Gewichte zieht man die Wage etwas auf, so dass sich die rechte Wagschale ein wenig hebt und lässt nun aus dem Probelöffel durch leises Klopfen an dessen Stiel vorsichtig so viel Probemehl in das auf der Wagschale stehende Schälchen gelangen, bis die- selbe eben beginnt sich zu neigen. Sodann arretirt man die Wage, nimmt etwas Probemehl wieder aus der Schale, zieht auf und lässt nun mit grösster Vorsicht aus dem Löffel wieder soviel Mehl zulaufen, dass die Wage bei hinreichender Geübtheit des Probirers im Gleichgewicht bleibt, wenn sie wieder arretirt und aufgezogen ist. Wenn dieses noch nicht der Fall, so muss dieses Manipuliren bis zu eintretendem Gleichgewicht fortgesetzt werden. Dann wird der Inhalt des mit einem Stiel versehenen oder mit einer Pineette gefassten Schälchens in die Mengkapsel, das Probirgefäss etc. entleert.
Müssen grössere Mengen Substanz abgewogen werden, so geschieht dies in einem auf einer grössern Wage mit Kornblei tarirten Uhrglase, z. B. bei Salpeterproben.
§. 10. Beschicken des Probirgutes.
Getrocknete
hygroskopische Substanzen
, z. B. Braun- stein, thut man noch heiss in 12—14 Cm. lange und 8—10 Mm. weite unten zugeschmolzene Glasröhren, verkorkt diese, lässt erkalten, wägt die Röhre nebst Inhalt, schüttet eine ent- sprechende Menge Probirgut ins Probirgefäss, wägt das Röhrchen wieder und erfährt aus der Differenz die angewandte Menge Probirgut; auch kann das Probirgut im Exsiccator (S. 17) er- kaltet sein.
2) Beim Einwägen von in dünnen Streifen vorhandenen
Metall- streifen.
Metallen
und
Legirungen
zerschneidet man dieselben mit der Schere über einer Kupferschale
a) in kleinere Stückchen, bringt dieselben in das Wagschälchen und bewirkt das Einstehen der Wage durch Hinzuthun oder Weg- nehmen kleiner Splitterchen. Dieses Verfahren erfordert viel Geduld, wenn z. B. wie bei den
Gay-Lussac
’schen Silberproben auf 1/10—1/20 Milligr. genau gewogen werden soll, die Silber- splitterchen können im Hals der Probirflasche oder in dem Trichter, durch welchen sie in dieselbe gebracht werden, anhaften und man kann ihre Reinheit weniger gut beobachten. Folgendes Verfahren ist bei Silber- und Goldlegirungen vorzuziehen:
b) Der auf der Oberfläche rein abgekratzte, mit den Fingern nicht mehr zu berührende Streifen wird zu 2—3 Stückchen von dem ungefähr zu erzielenden Gewichte geschnitten und diese auf die Wage gebracht. Sind sie zu leicht, so ersetzt man eins der Stücke durch ein schwereres, sind sie zu schwer, so kneipt man mit einer Metallschere etwas ab, so dass man aber ein noch etwas reichliches Gewicht erhält. Sodann streicht man ein mit der Zange gefasstes Stück über eine Feile, klopft zum Ab- schütteln der Metallfeilspäne an die Zange, wägt wieder und wiederholt dies nöthigenfalls so oft, bis die Legirung noch um ein Minimum zu schwer ist, welches durch Abreiben eines Stück- chens auf einem mattgeschliffenen Kieselschiefer beseitigt wird. Da durch das Feilen die Stücke warm werden, so wechselt man mit dem Streichen derselben auf der Feile ab und nimmt das Resultat der Wägung dann erst als richtig an, wenn die Wage mindestens zwei Minuten lang im Gleichgewicht geblieben ist.
C. Beschicken des Probirgutes.
§. 10. Allgemeines.
Das Beschicken, das Vermengen des
Verfahren.
Probirgutes mit Zuschlägen, welche eine reducirende, oxydirende,
Mechanische Operationen.
solvirende, präcipitirende oder concentrirende Wirkung ausüben sollen, geschieht entweder direct im Probirgefäss (z. B. bei An- siedeproben) oder man mengt die Substanzen mit einem Spatel vorher in einer blanken kupfernen Mengkapsel (Taf. VI. Fig. 126) innig zusammen und entleert das Gemenge durch deren Schnabel in das Probirgefäss, oder man mengt die Substanzen in einer Reib- schale von Gusseisen, Messing, Porzellan oder Serpentin, je nach deren Härte, reibt sie dann noch mit dem Pistill innig zusam- men, um die Reaction zu begünstigen, und thut sie behuf be- quemeren Entleerens der Masse ins Probirgefäss zuvor in eine Mengkapsel. Zum Reinigen der angewandten Mengegefässe von anhaftender Beschickungssubstanz dient ein Borstenpinsel.
Zweck.
Das Beschicken hat den Hauptzweck, durch geeignete Zu- schläge zum Probirgut die Ausscheidung des auch im Grossen auszubringenden Metalles zu veranlassen oder die Schlackenbil- dung zu begünstigen oder beides zugleich. Stöchiometrische Berech- nungen (siehe die Aequivalentgewichte in Tabelle I des Anhanges)
Theorie der Schlackenbil- dung.
und die Lehren von der
Schlackenbildung
sind dabei von Nutzen. Die hauptsächlichsten derselben sind nachstehende
Winkler
, Erfahrungssätze über Bildung der Schlacken. Freiberg 1827. —
Kerl
, Handb. d. metallurg. Hüttenkunde. 2. Aufl. 1861. Bd. I. S. 810. —
Plattner
in
Merbach
’s Anwendung der erwärmten Gebläseluft. Leipzig 1840.
:
onstitutiond. Schlacken.
1) Die Schlacken bestehen aus Doppelsilicaten, Verbindungen mehrerer einfacher Silicate, welche eine bestimmte chemische Zusam- mensetzung haben (z. B. CaSi, Ca
3
Si
2
, Al Si, Al Si
2
), sich aber in gewissen Grenzen in unbestimmten Verhältnissen vereinigen, so dass für die
ganze
Schlackenzusammensetzung nicht immer eine chemische Formel aufgestellt werden kann.
Silieirungszu- stände.
2) Die angedeuteten Grenzen pflegen zwischen
Tri-
und
Subsilicaten
zu liegen und lassen sich die Silicate nach dem Verhältniss des Sauerstoffs der Kieselsäure zu dem der Basen wie folgt classificiren, je nachdem man die Zusammensetzung der Kieselsäure zu Si oder Si
Nach den neuesten Untersuchungen von
Geuther
ist der Kieselsäure endgültig die Formel Si zu geben (
Erdm
., J. f. pr. Chem. Bd. 95. S. 439)
annimmt:
Trisilicat . . . . R Si = R Si
3
oder R
2
Si
3
= R
2
Si
9
Bisilicat . . . . R
3
Si
2
= R Si
2
„ R Si = R Si
3
Singulosilicat . R
3
Si = R Si „ R
2
Si = R
2
Si
3
Subsilicat . . . R
6
Si = R
2
Si „ R
4
Si = R
4
Si
3
.
§. 10. Beschicken des Probirgutes.
Die Basen R in den Schlacken sind hauptsächlich Ca, Mg, Fe, Mn, zuweilen Ba, K, Na, sowie die Oxyde der auszubringen- den Metalle, wie Pb, Cu, Cu; die Basen R sind meist nur durch Al vertreten, selten durch Fe und Mn. Als Stellvertreter der Si er- scheinen zuweilen in geringen Mengen P, S, As, Sb, Sn, Wo, Ti, Mo. Ausserdem finden sich in den Schlacken zuweilen Quarz, Fluormetalle (Ca Fl) und Schwefelmetalle (Ca S, Ba S, Fe S), welche letztere entweder als mechanische Beimengungen (Leche) deutlich sichtbar sind oder, selbst mit bewaffnetem Auge nicht wahrzunehmen, in Folge mechanischer Molekularwirkung, nach Analogie der Diffusionserscheinungen auf nassem Wege, in der Schlacke sich auflösen, (ähnlich wie Kupferoxydul im Gaarkupfer), ohne damit zu sogenannten
Sulphosilicaten
chemisch verbun- den zu sein.
B. u. h. Ztg. 1864. S. 316.
3) Hinsichtlich der
Schmelzbarkeit der Silicate
ist
Schmelzbar- keitsverhält- nisse.
Nachstehendes bekannt:
a) Die
Kieselsäure
und die einfachen Basen der
alkali- schen Erden
und der
Erden
sind in den gewöhnlichen me- tallurgischen Feuern unschmelzbar und auch die
einfachen Silicate
derselben noch so strengflüssig, dass sie sich zur Schlacken- bildung als solche nicht eignen, wohl aber zum Ofenbaumaterial (Sandstein, Thon, Magnesitziegel) und für feuerfeste Probirge- fässe (Kupfer- und Eisentuten etc.). Am strengflüssigsten sind die
Thonerde
silicate (bei 2400°C. sich bildend), dann folgen der Reihe nach die Silicate der
Talkerde
(2200—2250°), der
Baryterde
(2100—2200°), der
Kalkerde
(2100—2150°), des
Kupferoxyduls
, des
Eisen-
und
Manganoxyduls
, (1789 —1832°), des
Bleioxyduls
(1107°) und der
Alkalien
. Die Bi- und Trisilicate der alkalischen Erden und Erden sind leicht- schmelziger, als die Singulo- und Subsilicate, am leichtschmel- zigsten die Bi- und Trisilicate der Kalk- und Baryterde, we- niger die der Magnesia und noch weniger die der Thonerde. Durch einen Kieselsäurezusatz zum Thon wird derselbe bis zu einem gewissen Temperaturgrade feuerbeständiger, in den höch- sten Temperaturen (z. B. bei Gussstahlschmelzhitze) aber leicht- flüssiger.
b) Zur Schlackenbildung geeignet sind nur die leichtschmel-
Mechanische Operationen.
zigeren
Doppelsilicate
, von denen diejenigen mit Basen von der Zusammensetzung R, R meist strengflüssiger sind, als solche mit R und R. Am schwerschmelzigsten sind die Doppelsilicate der
Baryt-
und
Kalkerde
(bei 2100° C. sich bildend), dann folgen die der
Baryt-
und
Thonerde
(2050°), der
Kalk-
und
Talkerde
(2000°), der
Kalk-
und
Thonerde
(1918— 1950°). Letztere beiden Erden bilden nun in vielen Fällen die Grundlage der Schlacken und geben nach
Bodemann
in Ver- bindung mit Kieselsäure die
leichtschmelzigste Schlacke
als
Bisilicate
von der Zusammensetzung
4 Ca
3
Si
2
+ 3 Al Si
2
,
entsprechend
56 Proc. Kieselsäure
30 „ Kalkerde
14 „ Thonerde.
und etwa von der Schmelztemperatur eines halbirten Holzkohlen- roheisens.
Müssen die Schlacken in einem vorliegenden Falle
streng- flüssiger
sein (z. B. beim Eisenhohofenbetrieb mit Koks, bei Eisenproben), so braucht man nur die Zusammensetzung des Bisilicates zu verändern und zwar geschieht dies immer durch Vermehrung des Kalkzuschlages. Zwar würde auch durch Er- höhung des Kieselsäure- oder des Thonerdegehaltes eine grössere Strengflüssigkeit eintreten, allein in ersterem Falle würde leichter Veranlassung zur Verschlackung des auszubringenden Metalles und zur Reduction von Silicium gegeben, während schon eine geringe Steigerung des Thonerdegehaltes die Strengflüssigkeit bedeutend erhöht. Müsste sehr viel Kalk zugeschlagen werden, so könnte die dadurch entstehende Vermehrung der Schlacken- menge unvortheilhaft sein, in welchem Falle man zweckmässig geringere Quantitäten eines magnesiahaltigen Kalkes (Dolomit) anwendet.
Bedarfs
leichtflüssigerer
Schlacken, als das Bisilicat der Kalk- und Thonerde ist (z. B. bei Blei- und Kupferhüttenpro- zessen), so giebt man Zuschläge von schweren Metalloxyden (
Eisen-
und
Manganoxydul
) oder von
Alkalien
(beim Pro- biren). — Auch wird im Allgemeinen die Flüssigkeit befördert, je mehr verschiedene Basen, namentlich schwere Metalloxyde, in die Schlackenzusammensetzung eingehen und in dieser Be-
§. 10. Beschicken des Probirgutes.
ziehung kann auch ein geringer Magnesiagehalt neben Kalk- und Thonerde förderlich wirken.
Die
Thonerde
hat die Eigenschaft, einmal als Base die Kieselsäure zu sättigen, dann als Stellvertreter für letztere sich mit Basen zu sogenannten
Aluminatschlacken
zu vereinigen. In den meisten Silicatschlacken findet sich die Thonerde bis zu etwa 18 %; steigert man ihre Menge, so nimmt die Strengflüssig- keit unverhältnissmässig zu. Wenn nun (z. B. beim Verschmelzen thonerdereicher Kohleneisensteine in Westphalen und Schottland) Schlacken mit bis 30 % Thonerde gefunden werden, so erlangen dieselben den gehörigen Grad der Schmelzbarkeit theilweise durch einen grössern Gehalt an Eisen- oder Manganoxydul.
In Betreff der bislang als richtig angesehenen Erfahrung, dass zur Erzeugung einer Schlacke eine höhere Temperatur er- forderlich ist, als zum Umschmelzen einer bereits fertig gebildeten, hat
Percy
neuerdings die Bemerkung gemacht, dass man beim Zusammenschmelzen der Ingredienzen ungleich mehr Zeit brauche, als zum Schmelzen des bereits gebildeten Silicates, aber dar- aus keinesweges folge, dass sie nicht bei gleicher Temperatur schmelzen.
4) Die
Trisilicatschlacken
sind sehr strengflüssig, fliessen
Merkmale fü
r
d. Silieirungs- grad der Schlacken.
zähe (sind sehr
saiger
), lassen sich zu Fäden ziehen, erstarren sehr langsam, ohne zu zerspringen, und lassen sich deshalb in Formen kneten, haben bei meist erdigen Basen nach dem Er- starren ein helles, glasiges Ansehen, muschligen Bruch und ge- ringes specifisches Gewicht, sind durchsichtig oder durchschei- nend und werden von Säuren nur wenig zersetzt.
Die
Subsilicatschlacken
meist mit Basen von schweren Metalloxyden, namentlich Eisenoxydul (mit Erdbasen würden sie zu strengflüssig sein), schmelzen bei niedrigerer Temperatur, sind dünnflüssig (sehr
frisch
), erstarren rasch, zerspringen dabei, haben bei dunkeler Farbe, metallischem oder halbmetallischem Glanz ein bedeutendes specifisches Gewicht und werden von Säuren leicht zersetzt. Sie greifen das kieselsäurereiche Ofen- gemäuer leicht an, bilden wegen ihrer leichten Erstarrbarkeit häufiger Ansätze und führen dadurch zu kürzeren Ofencam- pagnen, als saurere (saigere) Schlacken.
Die Subsilicate können den verschiedensten Silicirungsgrad haben, meistens kommen nur bis Sechstelsilicate (rohe Eisen- frischschlacken) vor. Nehmen sie noch mehr Basen auf, so werden
Chemische Operationen auf trocknem Wege.
sie streng- und zähflüssiger und fliessen zuletzt kaum noch (sehr gaare Eisenfrischschlacken).
Es nähern sich nun in ihren Eigenschaften den Trisilicaten die
Bisilicate
und den Subsilicaten die
Singulosilicate
. Erstere zeigen einen zähen, letztere einen frischen Charakter, d. h. letztere fliessen dünn. Dagegen können Singulosilicat- schlacken mehr oder weniger strengflüssig sein, je nachdem sie nur erdige Basen (Kokshohofenschlacken) oder auch schwere Metalloxyde, namentlich Eisenoxydul enthalten (rohe Eisenfrisch- schlacken, Blei- und Kupfersteinschlacken etc.). Auch die Bi- silicatschlacken schmelzen bei Aufnahme von schweren Metall- oxyden leichter (z. B. manche Rohschlacken vom Eisenfrischen). Angaben über die Schmelztemperatur solcher Schlacken finden sich im Anhange auf Tabelle II.
2. Kapitel.
Chemische Arbeiten des Probirers.
Classification der Opera- tionen.
§. 11. Allgemeines
. Die chemischen Operationen werden entweder
aufnassem Wege (Auflösen, Abdampfen, Fällen
in Verbindung mit dem
Filtriren
oder
Decantiren, Trock- nen
und
Glühen
der
Niederschläge
, Darstellung
titrirter Flüssigkeiten
etc.) oder
auf trocknem
Wege ausgeführt und bestehen letzteren Falles in einem Erhitzen der Körper bei oder ohne Luftzutritt in verschiedenen Temperaturen, wobei ent- weder noch keine Schmelzung (
Glühen, Rösten
) oder eine solche stattfindet (
Schmelzen
) oder flüchtige Körper ausge- trieben und dann wieder verdichtet werden sollen (
Sublima- tion
und
Destillation
).
A. Chemische Operationen auf trocknem Wege.
Operationen.
§. 12. Allgemeines.
Es gehören hierher hauptsächlich das
Glühen, Rösten, Schmelzen, Sublimiren
und
Destil- liren
. Beim Einsetzen der auf einem Probebrett etc. stehenden Proben in den Ofen muss eine gewisse Reihenfolge beobachtet werden. Bei Muffelöfen z. B. setzt man die letzte Probe von rechts in die linke Ecke der Muffel und fährt fort, von der Rechten zur Linken die Proben vom Probenbrett weg einzutragen.
§. 13. Glühen.
Beim Herausnehmen kommt dann die letzte Probe rechts im Ofen links in das erste Loch des Probenbleches zu stehen und, indem man die Proben von der Rechten zur Linken aus dem Ofen nimmt, gelangen sie wieder in ihre ursprüngliche Stellung auf dem Probenbrette, so dass eine Verwechselung nicht mög- lich ist.
§. 13. Glühen, Brennen oder Caleiniren.
Beim Glühen sollen
Zweck.
1) nur durch die Wärme, und es bedarf dann des Zutrittes der Luft nicht, Aggregatzustände verändert (Glühen von Silberle- girungen vor dem Ausplatten, der Goldröllchen von der Quar- tation, von Quarz behuf Ablöschens in kaltem Wasser, um ihn mürbe zu machen etc.) oder flüchtige Substanzen ausgetrieben werden (Wasser und Kohlensäure aus Eisensteinen und Galmei, Wasser aus Borax, Sublimation von Schwefel und Arsen aus Schwefel- und Arsenkies, Verkohlung roher Brennstoffe etc.). Findet in letzterem Falle bei nicht ausgeschlossenem Luftzutritt eine höhere Oxydation, ohne dass sie beabsichtigt wird, statt, z. B. bei Spatheisenstein und manchen Manganverbindungen, so muss bei der Gewichtsbestimmung hierauf Rücksicht genom- men werden (§. 148).
2) Man will bei Luftzutritt eine oxydirende Wirkung aus- üben (Aschenbestimmung in Brennmaterialien, Verbrennen von Filtern, Umwandlung des Cementkupfers von der schwedischen Kupferprobe in Kupferoxyd etc.).
3) Durch Beschicken mit Zuschlägen sollen anderweitige chemische Reactionen herbeigeführt werden (Aufschliessen von in Säuren unlöslichen Substanzen, wie Silicate, Chromeisenstein, Darstellung von schwarzem Fluss, arsenicirendes Glühen von Nickel- und Kobalterzen etc.). Das
Aufschliessen der Si- licate
geschieht am zweckmässigsten mit dem 4fachen Gewicht eines Gemenges von 13 Thln. kohlensauren Kali und 10 Thln. wasserfreien kohlensauren Natron.
Je nach dem Zwecke des Glühens geschieht dasselbe ent- weder in offenen (Röstscherben, Bleischerben) oder bedeckten Gefässen bei niedrigerer oder höherer Temperatur im Muffel-, Wind- oder Gebläseofen, auch wohl über Lampen. Zum Auf- schliessen von in Säuren unlöslichen Körpern, z. B. Schlacken, bedient man sich entweder Thon-, Porzellan- oder Platintiegel.
§. 14. Rösten.
Diese Operation, gewöhnlich eine Vorarbeit
Zweck.
für nachfolgende Schmelzung, bezweckt das Erhitzen des Probir- gutes bei Luftzutritt bis zu einer solchen Temperatur, bei welcher
Chemische Operationen auf trocknem Wege.
ohne Eintritt von Schmelzung eine oxydirende Wirkung aus- geübt wird, in Folge dessen flüchtige Substanzen (Antimon, Arsen, Schwefel, Selen, Zink etc.) entweichen und Oxyde mit mehr oder weniger feuerbeständigen Metalloxydsalzen zurückbleiben. Aus letzteren lassen sich zum Theil durch ein reducirendes Rösten die Säuren abscheiden, so dass die zurückbleibenden Oxyde durch ein nachfolgendes passendes Schmelzen verschlackt oder reducirt werden können.
Wesentliche Bedingung ist beim Rösten, dass keine Schmel- zung oder stärkere Sinterung des Probirgutes eintritt, weil sich letzteres sonst nicht vom Röstgefäss gut ablösen lässt und die röstende Oberfläche verringert wird. Je nach der Schmelzbar- keit der Probesubstanz ist demnach die Temperatur zu leiten; anfangs muss sie stets schwächer sein und allmälig in dem Masse stärker werden, als sich die Schwefel-, Antimon- und Arsenverbindungen zersetzen und die daraus gebildeten streng- flüssigeren Oxyde zunehmen. Zerknisternde Substanzen (z. B. Bleiglanz) müssen sehr fein gerieben und zu Anfang der Röstung im Scherben bedeckt gehalten werden.
Röstverfahren.
Das Probirgut wird auf einem
Röstscherben
(Taf. VI. Fig. 72—74) in der Weise zur Vermehrung der Oberfläche ausge- breitet, dass man von der Mitte nach dem Rande hin mittelst eines Spatels lose radiale Furchen zieht und in der Mitte sich nur eine dünne Schicht befindet. Der Röstscherben ist zuvor mittelst eines Borstenpinsels mit Röthel (sehr fein geriebener Rotheisenstein mit Wasser angemengt) ausgestrichen und langsam getrocknet, um ein Anhaften beim etwaigen Sintern zu vermeiden. Ein Ausstreichen mit Kreide, wie es beim Rösten von Eisenerzen erforderlich ist, gestattet kein so gutes Ablösen. Ein sehr leicht- schmelziges Röstgut, z. B. Blei, Arsen oder Antimon enthaltendes, wird anfänglich wohl nur bis zur Hirsekorngrösse zerkleint, auch wohl in einem Häufchen auf den Scherben gethan. Man bringt dann den Inhalt des Scherbens im vordern Theile der Muffel bei lang- sam steigender Temperatur zum Glühen, dreht denselben zum gleichmässigeren Zutritt der Luft von Zeit zu Zeit um 180° und sucht die Temperatur entweder so zu leiten, dass gar keine Sin- terung eintritt, oder man lässt das Röstgut eben so weit zusammen- backen, dass man es im Ganzen umdrehen und die untere gewölbte Fläche zu oberst bringen kann, wodurch die Röstung beschleu- nigt wird (
Rösten mit dem Hute
). Es erfordert in diesem Falle viel Uebung, gerade den richtigen Grad der Sinterung
§. 14. Rösten.
hervorzubringen, bei welchem die Masse noch hinreichend locker bleibt. Ein Umrühren des Röstgutes im Ofen mit einem Haken führt zu Verlusten, desgleichen ein Zerknistern, in welchem letz- teren Falle man, wie bemerkt, den Scherben bis zum Aufhören desselben vom Anfange an mit einem zweiten Scherben bedeckt hält (
Müsen
).
Man nimmt von Zeit zu Zeit die Scherben aus dem Ofen und reibt die Masse im Scherben in der Weise auf, dass man mit der Schneide des
Röstspatels
(Taf. VI. Fig. 125) etwa Ge- sintertes losbricht und dieses mit dem Knopfe desselben feinreibt. Hat eine stärkere Sinterung stattgefunden, so bricht man die Masse vom Scherben völlig los und reibt sie in einer gusseisernen Reibschale (Taf. VI. Fig. 117) auf.
Man wiederholt diese Operation des Erhitzens und Aufrei- bens — je nach der leichtern oder schwierigern Röstbarkeit der Substanz — so oft, bis sich aus dem Röstgut keine Dämpfe und durch den Geruch wahrzunehmende Gase (schweflige Säure, Ar- sensuboxyd) mehr entwickeln und dasselbe ein erdiges Ansehn angenommen hat. Das Röstgut enthält alsdann ein Gemenge von Oxyden und schwefel-, antimon- und arsensauren Salzen, je nachdem im Erz Schwefel-, Antimon- oder Arsenmetalle vorhanden waren. Um diese Salze zu zerlegen, mengt man in die Masse 1—2 Volumtheile
Holzkohlenpulver
oder 20—25 %
Graphitpul- ver
ein, bedeckt den Röstscherben mit einem leeren Scherben und versetzt dessen Inhalt in der Muffel in Rothgluth, wobei jene Salze unter Entwicklung von schwefliger, antimoniger und ar- seniger Säure sich grossentheils zersetzen, aber theilweise auch wieder zu Schwefel-, Antimon- und Arsenmetallen reducirt wer- den. Nach einiger Zeit nimmt man den leeren Deckelscherben ab und gestattet so lange Luftzutritt, bis der Kohlenstoff
völlig
verbrannt, — was man an dem Aufhören des Glimmens wahr- nehmen kann —, und man somit sicher ist, dass die beim Glühen mit Kohle im bedeckten Scherben regenerirten Schwefel-, Anti- mon- und Arsenmetalle unter Entlassung flüchtiger Säuren grossen- theils wieder in Oxyde übergegangen sind. Da hierbei aber auch wieder eine geringe Bildung von Metallsalzen stattgefunden hat, so muss, wenn es auf höchst vollständige Röstung ankömmt, das Röstgut aufgerieben, abermals mit einer geringern Kohlen- staub- oder Graphitmenge geglüht und wie vorhin behandelt werden. Wie oft dieses Aufreiben und Einmengen von Kohle (gewöhnlich 2—3 mal) erforderlich ist, sowie überhaupt die Dauer
Chemische Operationen auf trocknem Wege.
des Röstens richtet sich ganz nach der Beschaffenheit des Röst- gutes. Am leichtesten verwandelt sich z. B. Schwefeleisen in Oxyd, der Reihe nach schwieriger Schwefelkupfer, Schwefelzink, Schwefelblei, Arsen- und Antimonmetalle.
Trotz des wiederholten reducirenden Röstens kann nach dem Verbrennen der Kohle immer noch eine geringe Menge schwe- felsaures Salz zurückbleiben, welches zuletzt dadurch beseitigt wird, dass man das erkaltete Probirgut in einem eisernen (nicht messingenen) Mörser mit 20—50 %
kohlensaurem Ammoniak
zusammenreibt, das Gemenge in dem kalten Scherben auf einen Haufen bringt und diesen bedeckt so lange glüht, bis sich kein Ammoniakgeruch mehr zeigt. Hierbei bildet sich flüchtiges schwefelsaures Ammoniak, indem die schwefelsauren Salze — die des Blei- und Wismuthoxydes fast vollständig, alle andern vollständig — zerlegt werden. Schwefelsaures Bleioxyd ver- liert in starker Glühhitze nur einen Theil seiner Schwefelsäure, leichter dagegen bei Gegenwart von Kieselsäure und Thon.
Nach dem Aufreiben ist das Röstgut jetzt zur weitern Ver- wendung fähig.
Als Reductionsmittel zieht man den Graphit dem Kohlen- staub vor, weil ersterer langsamer verbrennt und vollständiger zur reducirenden Wirkung kommt.
Strengflüssigere Erze, z. B. Kupferkies, kann man zur Abkürzung der Röstzeit von vornherein mit 2 Volum Kohlen- staub oder 20—25 % Graphit versetzen, wo dann gleich anfangs die Bildung von Metallsalzen unterdrückt wird. Leichtschmelzige Substanzen würden hierbei zu stark sintern, z. B. Bournonit, Fahlerze (die antimonhaltigen sind leichter schmelzbar, als die arsenhaltigen).
Je mehr dampfförmige Producte (Antimon, Arsen, Blei, Zink) sich entwickeln und je höher die Rösttemperatur, um so grösser sind die Metallverluste, z. B. Silber- und Goldverluste. Nach
Plattner
Plattner
’s Röstprozesse. 1859. S. 159, 184, 203, 209, 216, 237, 273. —
Kerl
, met. Hüttenkunde. 1861. I. S. 89.
verloren z. B. kiesige, zinkblendefreie Erze mit 0,05—0,06 % Silber beim Rösten im Kleinen 1—10 %, Zinkblende mit ähnlichem Silbergehalt 15—66 % Silber. Nach
Malaguti
und
Durocher
kann bei Bleiglanz der Silberverlust auf ¼ bis ½ von der Anlage an Silber steigen.
Zweck.
§. 15. Schmelzen.
Bei dieser Operation wird das Probirgut für sich oder im Gemenge mit Zuschlägen tropfbar flüssig ge-
§. 15. Schmelzen.
macht, wobei energischere chemische Reactionen eintreten und neue Verbindungen erzeugt werden, welche sich nach ihrem specifischen Gewicht über einander ablagern, gewöhnlich zu unterst das Metall [
König, Regulus
Das Antimon spielte bei den Alchymisten eine Hauptrolle, seine Dämpfe machten das Gold spröde etc. Man schrieb ihm deshalb königliche Abstam- mung zu und nannte es einen
König
. Es ging dann dieser Name auch auf andere Metalle etc. über.
], darüber die Schlacken, seltener noch zwischen beiden Speise und Stein. Beim Zerschlagen des erkalteten Probirgefässes behuf Entschlackung des Königs muss man um so vorsichtiger sein, je spröder derselbe ist, sonst aber mit dem Hammer immer dahin schlagen, wo der König liegt, weil man ihn dann nicht so leicht verliert.
Je nach dem Zwecke des Schmelzens kommen verschiedene Temperaturen, Schmelzöfen und Gefässe in Anwendung. Fol- gende Arten des Schmelzens lassen sich unterscheiden:
1)
Oxydirendes Schmelzen
, meist zur Trennung von
Oxydir. Schmelzen.
Metalllegirungen, wobei entweder der Sauerstoff der Luft (Ab- treiben von Werkblei, Gaarmachen von Schwarzkupfer auf dem Scherben, Verschlacken von Eisen, Kobalt und Nickel bei der Kobalt-Nickelprobe, Potaschenbleiprobe etc.) oder sauerstoffab- gebende Zuschläge (Bleioxyd bei der Brennmaterialprobe und Silberprobe, Salpeter beim Kupfergaarmachen nach der cornischen Methode etc.) oder beide (Gaarmachen des Kupfers auf der Ca- pelle, Ansiedeprobe etc.) als Oxydationsmittel dienen. Im er- sten und letzten Falle geschieht das Schmelzen in offenen Gefäs- sen (Capellen, Ansiede- und Gaarscherben) im
Muffelofen
, übrigens in offenen oder bedeckten Gefässen (Tiegeln, Tuten) in
Muffel-
und
Wind-
, auch wohl in
Gebläseöfen
. Die bei diesen Schmelzungen entstandenen Oxyde werden seltener von dem porösen Schmelzgefäss (Capelle), als von angewandten sol- virenden Zuschlägen (Borax, Glas) etc. aufgenommen.
2)
Reducirendes Schmelzen
. Ein solches kommt sel-
Reducir. Schmelzen.
tener für sich, als in Gemeinschaft mit einem solvirenden Schmelzen vor, wenn bei einer
gewissen
Temperatur ein Oxyd sich zu Metall reduciren soll, während andere Oxyde — bei dieser Tem- peratur nicht reducirbar oder nur auf eine niedrigere Oxyda- tionsstufe übergehend, — durch Solvirungsmittel verschlackt werden (geröstete Blei-, Zinn- oder Kupfererze). Einfacher werden die Reactionen, wenn nur ein mit erdigen Substanzen gemengtes Oxyd reducirt und letztere durch Zuschläge verschlackt werden
Chemische Operationen auf trocknem Wege.
sollen (Eisenprobe). Das Reductionsmittel (Kohle, Mehl, Kolo- phonium etc.) wird entweder dem Probirgut beigemengt oder das Schmelzgefäss enthält dasselbe in Form einer Auskleidung (Kohlentiegel). Leicht reducirbare Metalloxyde geben mit Kohle Kohlensäure, weil die Temperatur zur Umwandlung derselben durch Kohle in Kohlenoxydgas nicht hinreichend ist, wie bei schwerreducirbaren Metalloxyden. Die reducirende Wirkung findet hauptsächlich durch Kohlenoxydgas, dann aber auch direct durch die feste Kohle statt; es spielen dabei die Massenwirkung und die Temperatur eine Hauptrolle (Verhalten von Zink gegen Kohlensäure und von Zinkoxyd gegen Kohlenoxydgas). Die Oxyde von Blei, Wismuth, Antimon, Eisen, Kupfer, Nickel und Kobalt reduciren sich bei einer mehr oder weniger starken Roth- glühhitze, während die Oxyde des Zinnes, Zinkes und Mangans dazu eine der Weissgluth sich nähernde Hitze oder eine solche erfordern.
Da sich beim reducirenden Schmelzen meist Gase in reichlicher Menge entwickeln und ein Aufblähen der Schmelz- masse bewirken, so muss man hinreichend geräumige Gefässe (Kupfer- und Bleituten) anwenden und dieselben bis nach voll- endeter Entwicklung von verbrennendem Kohlenoxydgas (
Ab- flammen
) bei allmälig steigender Temperatur erhitzen. Das Schmelzen findet in bedeckten, seltener in offenen Tiegeln statt und empfiehlt es sich, zur Erhaltung einer reducirenden Atmo- sphäre, auf die Schmelzmasse im Tiegel ein Stückchen Kohle zu legen. Je nach der zu erzielenden Schmelztemperatur, ent- weder abhängig von der Reducirbarkeit der Oxyde (Blei- und Kupferproben) oder dem Schmelzpuncte des ausgeschiedenen Metalles (Roheisen), wendet man Muffel-, Wind- oder Gebläse- öfen an.
Solvir. Schmelzen.
3)
Solvirendes oder auflösendes Schmelzen
. Ein solches kommt häufiger in Verbindung mit einem oxydirenden (S. 31) und reducirenden Schmelzen (S. 31) vor, als dass dasselbe für sich allein ausgeführt wird. In diesem Falle sollen sich entweder sämmtliche Beschickungsbestandtheile auflösen (Smalteprobe) oder mechanisch eingemengte Verbindungen gleich- zeitig ausgeschmolzen werden (Lechprobe).
Die Solvirungsmittel sind nach Umständen basischer (Alka- lien, Kalk, Flussspath etc.) oder saurer Natur (Borax, Glas, Quarz etc.). Je nachdem der freie Zutritt der Luft zur Probe nachtheilig ist (Lechprobe) oder nicht (Smalteprobe), wendet
§. 16. Sublimiren und Destilliren.
man bedeckte oder offene Gefässe, Wind- oder Muffelöfen an, fügt auch in ersterem Falle wohl etwas Reductionsmittel zur Probe und legt auf dieselbe ein Stückchen Kohle.
4)
Präcipitirendes oder niederschlagendes Schmel-
Präcipit. Schmelzen.
zen
. Hierbei sollen aus Schwefelmetallen (Blei-, Wismuth- und Antimonprobe) oder aus Arsenmetallen (Probe für blei- oder wismuthhaltige Nickel- und Kobalterze) die Metalle durch Al- kalien oder Eisen — besser in Form von Draht, als von Eisen- feile angewandt — ausgeschieden werden. Eine Beimengung von Kohle behuf Reduction der Alkalien zu Alkalimetallen be- günstigt die Entschwefelung, so wie auch ein Stückchen auf die Probe gelegter Kohle den Luftzutritt zum Probirgut abhält. Je nachdem man Kohle einmengt (Bleiprobe mit Potasche, Mehl und Eisen, Nickel- und Kobaltprobe) oder nicht (Potaschenblei- probe), müssen geräumigere oder kleinere Gefässe angewandt werden. In den meisten Fällen ist mit diesem Schmelzen auch ein solvirendes zur Verschlackung von Erden und Metalloxyden verbunden.
5)
Mischendes Schmelzen
, zur Herstellung von Metall-
Mischendes Schmelzen.
legirungen durch Zusammenschmelzen von Metallen, z. B. von silberhaltigem Gold mit Silber und Blei auf der Kapelle.
6)
Umschmelzen
, um dem Probirgut eine andere Ge-
Umschmelzen.
stalt zu geben, z. B. bei der Granalienprobe (S. 14).
7)
Saigerschmelzen
, um bei Luftabschluss aus einer
Saiger- schmelzen.
strengflüssigen Masse einen leichtflüssigeren Bestandtheil auszu- schmelzen (Schwefelantimonprobe).
§. 16. Sublimiren und Destilliren.
Das Probirgut, in luft-
Verfahren.
dicht verschlossenen Gefässen (Glas-, Porzellan-, Eisen- und Thon- röhren, Eisen-, Glas- oder Thonretorten etc.) erhitzt, entlässt dampfförmige Körper, welche in passenden Vorlagen entweder in festem Zustand als Sublimate (Arsen, Schwefel, Schwefelarsen) oder im flüssigen Zustand als Destillate (Quecksilber, Zink) auf- gefangen werden.
B. Chemische Operationen auf nassem Wege.
§. 17. Allgemeines.
Die dem Probirer vorkommenden, in
Operationen.
analytisch chemischen Werken näher beschriebenen Operationen auf nassem Wege
Näheres siehe in den analyt. chemischen Handbüchern S. 4.
sind hauptsächlich nachstehende:
Kert
, Probirkunst. 3
Chemische Operationen auf nassem Wege.
Auflösen.
1)
Auflösen in Säuren
. Das möglichst fein geriebene Probirgut wird in einem des Spritzens wegen schief gestellten oder mit einem Uhrglase bedeckten Kolben oder einem mit solchem versehenen Becherglase oder in einer Porzellanschale auf dem Sandbade etc. unter einem gut ziehenden Schlote erhitzt, wobei man einen unnützen Säureüberschuss und zu hohe Temperatur, bei welcher die Säuredämpfe unbenutzt weggehn, vermeidet. Bilden sich bei der ersten Einwirkung der Säure Krusten am Boden, so müssen sie durch öfteres Schütteln zu Anfang abgelöst werden. Die Zersetzung ist geschehen, wenn entweder vollständige Lö- sung eingetreten oder bei bleibendem Rückstande dieser andere Eigenschaften (Farbe, Aggregatzustand etc.) wahrnehmen lässt, als der ursprüngliche Körper. Der meist weisse Rückstand rührt entweder von im Probirgut enthaltenen unlöslichen Bestandtheilen her (Quarz, Schwerspath, Thon etc.), oder solche haben sich erst während der Auflösung gebildet (schwefelsaures Bleioxyd, Chlor- blei, antimonige Säure, Zinnoxyd etc.). Zuweilen lösen sich solche Rückstände beim Hinzufügen von Wasser auf, wenn das be- treffende Metallsalz wohl im Wasser, nicht aber in einem Ueber- schusse der Säure löslich ist (z. B. salpetersaures Bleioxyd in Salpetersäure). Ein in Wasser unlöslicher Rückstand muss ent- weder abfiltrirt werden oder kann in der Flüssigkeit bei weiterer Behandlung bleiben.
Sollte sich der Körper durch Säuren nicht zersetzen, so muss derselbe zuvor aufgeschlossen werden (S. 27).
Muss beim Lösen die Einwirkung des atmosphärischen Sauer- stoffs vermieden werden (
Fuchs
’sche Eisenprobe,
Fikentscher
’s Braunsteinprobe etc.), so thut man bei überschüssiger Säure in den Kolben etwas doppelt kohlensaures Natron und setzt rasch einen mit einer etwa 20 Cm. langen, nicht zu engen offenen Glas- röhre versehenen Kork auf oder giebt dem durchbohrten Kork ein Kautschukventil, indem man eine Kautschukplatte mit 2 Nadeln über der Korköffnung befestigt (Taf. VI Fig. 103).
Schwefel- metalle.
Schwefelmetalle
hinterlassen beim Auflösen häufig Schwe- fel, welcher, wenn er nicht durch und durch eine rein gelbe Farbe hat, beim Zusammenballen Probirgut mechanisch einhüllt. Man muss alsdann den Schwefel auf einem Porzellandeckel ver- brennen und den Rückstand mit einigen Tropfen Säure behan- deln. Durch ein 20—25 Min. langes Abrösten der Substanz lässt sich häufig die Ausscheidung von Schwefel vermeiden und
§. 17. Lösen, Abdampfen, Fällen.
der grösste Theil des Eisens als Oxyd in Säuren unlöslich machen, so dass man Säure spart.
Fr. Mohr
Fresenius
, Zeitschr. f. analyt. Chemie. I, 143.
hat eine zweckmässige Aufschliessungsmethode
Mohr
’s Verfahren.
namentlich für
Kupfererze
mitgetheilt, bei welcher sonst auf das Proberesultat schädlich einwirkende Substanzen grossentheils in Säure unlöslich gemacht werden. Man zersetzt oxydische Erze in einer bedeckten Porzellanschale mit etwas Schwefelsäure, Wasser und Salpetersäure, dampft zur Trockne, erhitzt bis zum Verschwinden der schwefelsauren Dämpfe und kocht die erkaltete Masse mit destillirtem. Wasser, wobei schwefelsaures Kupferoxyd mit geringen Eisenmengen in Lösung geht, basisch schwefel- saures Eisenoxyd, Bleivitriol, Zinn- und Antimonoxyd aber im Rückstande bleiben. Schwefelhaltige Erze erfordern ein 2—3 maliges Eindampfen mit neuen Portionen Salpetersäure und wenig Schwefelsäure, wo dann während des stärkeren Erhitzens der ausgeschiedene Schwefel verbrennt. Entwickeln sich beim Auf- giessen der Salpetersäure noch rothe Dämpfe, so ist das Erz noch nicht vollständig zersetzt.
2)
Abdampfen der Lösung
. Das Abdampfen der Flüs-
Abdampfen.
sigkeit zur theilweisen oder völligen Verjagung des Säureüber- schusses oder zum Trockenmachen der Substanz durch weiter fortgesetztes Erhitzen geschieht entweder in dem Lösegefäss (Schwedische Kupferprobe) oder in einer mit einem Uhrglase oder mit Papierverschluss versehenen Porzellanschale — namentlich wenn sich die trockne, in Wasser unlöslich gewordene Substanz schwer vom Gefässe ablöst, z. B. bei behuf der Silberprobe mit Salpetersäure behandelten Eisensauen — oder bei grösserer Menge Flüssigkeit in einem Kolben mit der Vorsicht, dass namentlich gegen das Ende kein Spritzen stattfindet. Man vermeidet dies hauptsächlich durch Anwendung einer passenden Temperatur (Wasserbad) und Umrühren der teigigen Masse mit einem Rühr- stabe.
3)
Fällung
. Die abgedampfte trockne Masse wird ent-
Fällung.
weder direct zur weiteren Probirung auf trocknem Wege ver- wandt oder mit Wasser, nöthigenfalls bei Zusatz von einigen Tropfen Säure behandelt, das Gelöste in ein Becherglas abfiltrirt und mit Fällungs- oder sonstigen Reactionsmitteln versetzt oder die mit Wasser behandelte Masse gleich ohne Filtration im ur- sprünglichen Lösegefäss angewandt. Das Fällen geschieht ent-
3*
Chemische Operationen auf nassem Wege.
weder bei gewöhnlicher Temperatur oder in Siedhitze, wo man dann das Glas auf ein durch Gas oder eine Lampe erhitztes Drahtnetz, auf einem Dreifuss ruhend, stellt (Titrirproben) oder das Erhitzen im Sandbade, auf einer erhitzten Eisenplatte etc. (Schwedische Kupferprobe) vornimmt. Die richtige Menge des Fällungsmittels zu nehmen, erfordert nicht selten Uebung und die genaue Kenntniss der Eigenschaften der Niederschläge.
Filtriren und Decantiren.
4)
Filtriren
und
Decantiren
. Der in einem Gestell befindliche Trichter mit 60° Wandneigung nimmt ein glatt an- zulegendes und nicht bis zum Trichterrand reichendes Papierfilter auf, welches zum Zusammenziehen der Poren mit Wasser be- netzt wird. Man lässt den in der Lösung enthaltenen Rückstand sich erst etwas setzen, giesst dann zunächst die klare Flüssigkeit an einem Glasstab herab oder direct aus dem Kolben gegen die Seiten des Filters, versetzt den Rückstand im Glase noch ein oder mehrmal mit heissem Wasser, lässt setzen, giebt das Klare aufs Filter und zuletzt erst den Rückstand, damit sich das Filter möglichst wenig verstopft. An den Glaswänden hängenblei- bende Theilchen werden mittelst Spritzflasche und eines Feder- chens oder eines Kautschukröhrchens am Ende des Rührstabes aufs Filter gebracht. Zuweilen braucht der Rückstand beim hin- reichenden Auswaschen im Löseglase gar nicht aufs Filter ge- than zu werden. Mittelst gewöhnlichen oder destillirten Wassers, kalten oder heissen, in einem Wasserkessel oder einer Spritz- flasche (Taf. VI. Fig. 105) wird der Inhalt des Filters unter möglichstem Aufrühren seines Inhaltes gewöhnlich so lange aus- gewaschen, bis ein oder mehrere Tropfen des Filtrats in einer Porzellanschale verdunstet keinen Rückstand hinterlassen. Zu- weilen genügt es, das Auswaschen nur so weit fortzusetzen, bis die ablaufenden Tropfen nicht mehr auf Lakmuspapier reagiren (Schwedische Kupferprobe) oder deren Färbung völlig verschwun- ist (z. B. bei colorimetrischen Proben). Bevor man neues Wasser auf das Filter giebt, muss das vorige völlig abgelaufen sein und zur Verhütung des Spritzens die schräg abgeschnittene Spitze der Trichterstange am Filtergefäss anliegen.
Setzt sich der Niederschlag in der Flüssigkeit gut ab, und zwar schon in der Kälte oder nach vorherigem Erhitzen (Schwefelkupfer) oder starkem Schütteln (Chlorsilber), so giesst man die geklärte Flüssigkeit von demselben ab, wäscht unter wiederholtem Decan- tiren aus und bringt den festen Körper entweder auf ein Filter oder wenn er sich sehr gut absetzt und in einem Kolben be-
§. 17. Massanalytische Arbeiten.
findet, gleich in das Trocknungsgefäss (Porzellantiegel, Thon- tiegel etc.), indem man den Kolben mit Wasser füllt, das Trock- nungsgefäss auf den Kolbenhals hält, den Kolben mit dem Ge- fäss umkippt, sich den Inhalt des ersteren in letzteres völlig ent- leeren lässt, dann den Kolben seitwärts bei geneigtem Gefäss abzieht, das Wasser aus letzterem vorsichtig abgiesst und den Rückstand trocknet (Schwedische Kupferprobe) oder glüht (Gold- probe, Reinigung des Zinnsteins durch Digestion mit Säuren).
5)
Trocknen und Glühen der Niederschläge
. Beim
Trocknen der Niederschläge.
Decantiren auf die oben angegebene Weise zurückgebliebene feste Substanzen werden auf ihrer Unterlage direct im Sandbade oder auf einer andern Wärmequelle (S. 16) so lange bei nicht zu hoher Temperatur getrocknet, bis zwei nach einander vor- genommene Wägungen gleiche Resultate geben (Cementkupfer bei der schwedischen Kupferprobe) oder sie werden nach kurzem Trocknen gleich unter der Muffel geglüht (Goldproben).
Befinden sich die Substanzen auf einem gewogenen Filter, (§. 148, Nr. 2) so muss das Trocknen bei 100° C. im Wasserbade oder sonstwie (S. 16) geschehen (z. B. bei
Berthier
’s Methode zur Bestimmung der schlackengebenden Bestandtheile in Eisensteinen).
Soll das Filter demnächst verbrannt werden, so nimmt man dasselbe nebst Inhalt aus dem Trichter, trocknet es zusammen- gefaltet auf und zwischen Fliesspapier möglichst aus, setzt das- selbe in einem bedeckten Röstscherben im Muffelofen einer all- mälig steigenden Temperatur aus, bis keine brennenden Ver- kohlungsgase mehr entweichen, und lässt dann bei abgenommenem Deckel das verkohlte Filter bei Luftzutritt verbrennen, worauf man den Rückstand wiegt. Soll letzterer noch auf trocknem Wege einer reducirenden Schmelzung unterworfen werden (z. B. bei der Schwefelsäurebleiprobe), so braucht das Filter nicht zu ver- brennen, sondern nur zu verkohlen, worauf man die Masse auf- reibt und beschickt.
Lässt sich das Filter mit dem Niederschlage nicht bequem vom Trichter nehmen, so stellt man denselben auf ein umge- kehrtes Becherglas ohne Boden (Taf. IV. Fig. 59) oder auf ein abgestumpft konisches durchlöchertes Weissblech- oder Thonge- fäss oder in einem mit Eisendrahtquarres versehenen Gestell aufs Sandbad etc. und erhitzt dasselbe nach dem Trockenwerden wie oben im bedeckten Ansiedescherben.
6)
Massanalytische Operationen
. Von dem allge-
Massanalyt. Operationen.
meinen Verfahren bei Massanalysen war bereits (S. 2) die Rede.
Chemische Operationen auf nassem Wege.
Reactionen.
Die Vollendung der Reaction (
Reactionsende
) durch die Nor- mallösungen giebt sich durch sichtbare Erscheinungen in der Art zu erkennen, dass
a) der aus Säure oder Base bestehende zu untersuchende Körper von der Normalflüssigkeit gerade gesättigt wird, was eine Ent- oder veränderte Färbung der Lösung zu erkennen giebt (
Sättigungsanalysen
, z. B. für Säuren, Potasche, Soda etc.,
Parkes
’ Kupferprobe);
b) die zu bestimmende Substanz durch die Normalflüssig- keit präcipitirt und das Reactionsende am Aufhören des Nieder- schlages erkannt wird (
Fällungsanalysen
, z. B.
Pelouze
’s Kupferprobe,
Gay-Lussac
’s Silberprobe etc.);
c) der zu ermittelnde Körper von der Normalflüssigkeit oxydirt oder reducirt wird, wobei das Auftreten oder Verschwin- den gewisser Farben das Reactionsende anzeigt (
Oxydations-
und
Reductionsanalysen
, z. B.
Schwarz
’ Kupferprobe,
Margueritte
’s Eisenprobe etc.).
Operationen.
Die massanalytischen Operationen sind hauptsächlich fol- gende:
Titrestellung.
a)
Bereitung der Normallösungen
(Titrestellung). Diese kann, aber stets bei einer gewissen Temperatur, gewöhn- lich 15 oder 17,5° C. (14° R.) auf zweierlei Weise geschehen:
α
) Um ohne alle Rechnung gleich den Procentgehalt einer Substanz zu erfahren, wägt man bei Reagentien, welche voll- ständig rein, wasserfrei und trocken sind oder einen ganz be- stimmten Feuchtigkeitsgehalt besitzen (z. B. Kleesäure, kohlen- saures Natron, chromsaures Kali etc.), für die Normallösung 1 Aequivalent oder 1/10 Aequivalent davon ab und löst dasselbe in 100 Vol. destillirten Wassers auf. Wird nun zum Versuche ebenfalls resp. 1 Aeq. oder 1/10 Aeq. der Probesubstanz abge- wogen und in Lösung gebracht, so entspricht jedes beim Ti- triren verbrauchte einzelne Volumen der Normallösung einem Procente der abgewogenen Probe. Um z. B. den Gehalt einer Schwefelsäure an wasserfreier Schwefelsäure mittelst kohlen- sauren Natrons zu bestimmen, löst man von letzterem 1/10 Aeq. = 5,3 Gramm und verdünnt auf 100 Vol., von ersterer 1/10 Aeq. = 4 Gramm. Gewöhnlich stellt man sich eine grössere Menge Normallösung mit Atomtitre dadurch her, dass man das abgewogene Reagenz (1 Aeq., 1/10 Aeq. etc.) in einem Literkolben (Taf. VI. Fig. 109) in destillirtem Wasser, wenn nöthig bei erhöhter Tem- peratur, auflöst und die Lösung bis zu einem Liter (1000 C. C.)
§. 17. Massanalytische Arbeiten.
an der Marke
a
verdünnt. Das untere Flüssigkeitsniveau muss mit der Marke
a
der Flasche zusammenfallen. Die Normallösung wird in einer trocknen, gut verschliessbaren Flasche aufbewahrt.
β
) Sind die Reagentien nicht von der oben angegebenen Beschaffenheit (Chamäleon, Zinnchlorür etc.), so lässt sich der Normallösung kein Atomtitre geben. In solchem Falle bringt man eine beliebige Menge Reagenz in einen Literkolben, löst sie darin, verdünnt mit destillirtem Wasser bis zu 1 Liter und bestimmt ihren Titre dadurch, dass man von dem mittelst der Normallösung demnächst zu bestimmenden Körper von grösster Reinheit (Eisen, Zink, Kupfer, Silber etc.) eine beliebige Menge, z. B. 1 Gramm, abwiegt, auflöst und beobachtet, wie viel C. C. Normallösung bis zur Hervorbringung des Reactionsendes ver- braucht werden. Man kann dann leicht berechnen, wie viel von dem zu bestimmenden reinen Körper 1 C. C. Normallösung ent- spricht. Für die eigentliche Untersuchung wiegt man dann von der Probesubstanz je nach ihrer Reichhaltigkeit 0,5—1 Gramm und mehr ab.
Verändert sich die Normallösung leicht (z. B. Zinnchlorür), so muss ihr Titre öfters bestimmt werden. Mit dem Grade der Verdünnung der Normallösung werden zwar die Fehler beim Ablesen kleiner, geht man aber zu weit damit, dann nimmt die Genauigkeit auch wieder ab, weil man mit zu grossen Flüssig- keitsmengen und zu grossen und weiten Gefässen operiren muss.
Zur Erzielung genauerer Resultate beendigt man den Ver- such wohl mit einer Lösung, welche durch 10fache Verdünnung der Normallösung entsteht (
Zehntlösung
).
b)
Titriren
. Man stellt die Bürette (Taf. VI. Fig. 111;
Titriren.
Taf. VII. Fig. 135) im Stativ gegen ein Fenster oder eine helle Wand in solcher Höhe auf, dass man vom Nullpunct bis zum untersten Striche das Auge leicht in die richtige Lage versetzen und das Gefäss mit der Probelösung (Kolben, Becherglas) be- quem darunter stehen kann. Nachdem die Bürette mit der Nor- mallösung bis über den Nullpunct gefüllt, dann so viel heraus- gelassen worden, bis ihr Niveau auf dem Nullpunct einsteht, entlässt man so viel Normallösung in die Probelösung, bis das Reactions- ende eintritt, welches sich je nach Art der Analyse (S. 38) durch Farbenänderung, Aufhören einer Fällung etc. zu erkennen giebt. Eine Farbenänderung tritt entweder ein, wenn die Normallösung (z. B. Chamäleon) oder die Probeflüssigkeit (ammoniakalische Ku- pferlösung) gefärbt ist, oder man setzt eine besondere Substanz
Apparate zur Wärmeerzeugung. Probiröfen.
(
Indicatorsubstanz
) hinzu, welche durch frei werdendes Reagens augenfällig verändert wird (Lakmustinctur, Stärke- und Jodkaliumlösung). Da bei Fällungsanalysen das Aufhören der Fällung zuweilen nicht deutlich erkannt werden kann, so wendet man dann auch hier solche Indicatoren an (z. B. Eisen- chlorid bei der Zinkprobe), insofern die Lösungen nicht selbst gefärbt sind (
Pelouze
’s Kupferprobe).
Während man mit der linken Hand durch Lüften des Stopfens oder Quetschhahnes der Bürette die Normalflüssigkeit ausfliessen lässt, wird mit der rechten Hand die Flüssigkeit im Becherglase mit einem Rührstab umgerührt oder bei Anwendung eines Kol- bens in diesem geschwenkt.
Man macht stets zwei Versuche in der Weise, dass man z. B. die Probelösung, welche eine abgewogene Menge Probir- gut aufgelöst enthält, im graduirten Cylinder (Taf. VI. Fig. 110) auf 100 oder 200 C. C. verdünnt, mit einer
Pipette
(Taf. VI. Fig. 112) 10 oder 20 C. C. herausnimmt und diese titrirt; bei dem zweiten Versuche nimmt man eben so viel C. C. Lösung heraus, lässt dann aber gegen das aus dem ersten Versuche ungefähr gekannte Ende der Reaction die Normallösung nur tropfenweise zufliessen. Die Berechnung ist dann einfach. Ueber das Ver- fahren beim Ablesen an Büretten siehe §. 45, 3 c.
Bei den Versuchen muss die Temperatur der Normallösung nahezu dieselbe sein, bei welcher sie bereitet worden.
II. Abschnitt.
Apparate zur Wärmeerzeugung.
Apparate.
§. 18. Allgemeines.
Zur Hervorbringung höherer Tempe- raturen wendet man Oefen (Muffel-, Wind- und Gebläseöfen) an; mindere Temperaturen (zum Auflösen, Abdampfen, Trocknen etc.) werden durch verschiedene Vorrichtungen erzielt.
§. 20. Muffelöfen.
1. Kapitel.
Vorrichtungen zur Erzeugung höherer Temperaturen. (Probiröfen.)
§. 19. Allgemeines.
Je nach dem Zwecke des Erhitzens und
Eintheilung der Oefen.
der hervorzubringenden Temperatur wendet man
Muffel-, Zug-
oder
Gebläseöfen
, auch wohl besondere
Destilliröfen
an. Ist der Zutritt von Luft zum Probirgut erforderlich (Rösten, oxydirendes Schmelzen), so bedient man sich eines Muffelofens, seltener eines
eigentlichen Flammofens
mit seitlicher Feue- rung und Herd (z. B. in
Walker
’s Bleihütte zu Deebank in Flintshire zum Abtreiben einer grösseren Anzahl Proben von Pattinson’schem Blei); in allen übrigen Fällen, wo ein solcher Luftzutritt schadet oder indifferent ist, kommen sämmtliche Ofen- arten zur Anwendung und hängt die Auswahl der einen oder anderen meist von der Höhe der darin zu erzielenden Tempe- ratur ab.
A. Muffelöfen.
§. 20. Allgemeines.
Dieselben sind dadurch charakterisirt,
Wesen eines Muffelofens.
dass ein aus feuerfestem Thon oder Eisen hergestellter halbcy- lindrischer hohler Körper (
Muffel
), hinten geschlossen, vorn offen und unterwärts mit einem flachen Boden (
Muffelblatt
) ver- sehen, von aussen in einem prismatischen oder cylindrischen Raum erhitzt und die aufgenommene Wärme dem in einem Gefäss darin befindlichen Probirgut hauptsächlich durch Strah- lung mitgetheilt wird. Man wendet solche Oefen, in denen sich keine viel höheren Temperaturen als die des schmelzenden Gol- des und Kupfers (etwa 1200° C.) erzeugen lassen, stets an, wenn behuf Hervorbringung von Oxydationsprozessen ein Luftzu- tritt zum Röstgut erforderlich ist; sie können aber auch nur zur blossen Wärmeerzeugung dienen, so dass ein Muffelofen der mannichfachsten Anwendung fähig ist, wenn nur nicht zu hohe Temperaturen erforderlich sind.
Die Abweichungen in der Construction haben ihren Grund
Constructions verschieden- heiten.
hauptsächlich in der Beschaffenheit des zu Gebote stehenden Brennmaterials (meist Holzkohlen, Steinkohlen, Braunkohlen oder Koks) und Baumaterials (Eisen, Thonplatten, feuerfeste Steine); ihre Grösse richtet sich nach der Menge der darin anzustellenden Proben.
Apparate zur Wärmeerzeugung. Probiröfen.
Holzkohlen- muffelöfen.
§. 21. Holzkohlenmuffelöfen.
Wegen geringen Aschenge- halts und leichter Verbrennlichkeit der Holzkohlen lassen solche Oefen eine einfache Construction zu und gestatten ein bequemes, bei hohen Holzkohlenpreisen aber theures Arbeiten. Man wendet am besten harte Kohlen, namentlich Buchenholzkohlen, in faust- bis wallnussgrossen Stücken je nach der Grösse des Ofens an.
Nach den Verschiedenheiten in der Construction sind fol- gende Ofenarten in Anwendung:
Transport. und feststeh. Oefen.
1)
Transportable und feststehende Muffelöfen
. Letztere, aus feuerfesten Steinen aufgemauert, sind die bil- ligsten Oefen und empfehlen sich besonders für Laboratorien, in denen fortlaufend probirt wird. Bei ihrem stärkeren Mauer- werk halten sie die Hitze besser zusammen, aber einmal in Gluth, lassen sie keine rasche Regulirung derselben zu. Die weniger Raum einnehmenden und der Localität entsprechend zu placirenden transportabeln Oefen bestehen entweder aus
Eisen- blech
, innen auf angenieteten Federn mit einem Thonbeschlage versehen, auch wohl mit feuerfesten Steinen ausgekleidet, oder aus mit eisernen Bändern umgebenen
Thonplatten
. Letztere Oefen sind zwar weniger dauerhaft, als erstere, kosten aber weniger und gestatten wegen minderer Ausstrahlung von Wärme ein bequemeres Arbeiten.
Die Oefen müssen unter einer Esse stehen, weniger zur Hervorbringung von Zug als zur Ableitung der Verbrennungs- producte.
Transport. Oefen.
a)
Beispiele für transportable Oefen
.
α
)
Münz- oder Feinprobenofen aus Eisenblech
im Clausthaler Laboratorium (Taf. I. Fig. 1—3).
a
Umhüllung von zusammengenietetem starken Eisenblech, innen mit angenieteten Federn zur Aufnahme des etwa 15—20 Mm. starken Thonbe- schlages
b
versehen, welcher vor dem Anfeuern des Ofens erst gehörig austrocknen muss.
c
thönerne Muffel von 15,5 Cm. Länge, 5,5 Cm. Höhe, 10,6 Cm. Breite und 8 Mm. Wandstärke, das 17,5 Cm. lange, 12 Cm. breite und 13 Mm. dicke Muffel- blatt auf den Traillen
d
ruhend und mit Zugöffnungen
e
von 32 Mm. Länge und 10 Mm. Höhe versehen.
f
bewegliches Eisen- blech.
g
Muffelöffnung.
h
und
i
Zugcanäle.
k
Schieber.
l
Esse oder Dom mit Kohlentrichter. Die Asche wird durch die Oeffnung
h
ausgeräumt. Die Federn zum Anhaften des Thonbeschlages (Gemenge von Lehm, Schebe und Kuhhaaren) sind angenietete, krumm gebogene Eisenblechstreifchen oder man schlägt auch
§. 21. Holzkohlenmuffelöfen.
wohl Nägel ein, deren Spitzen umgebogen und woran Gitter von Draht angebracht werden.
In der
Hannoverschen Münze
hat ein solcher Ofen 32 Cm. äussere Breite und 30 Cm. Höhe; aus letzterer zieht sich der Ofen nach oben auf 15 Cm. Höhe auf 22 Cm. zusam- men. Die Höhe des 30 Cm. hohen Unterkörpers vertheilt sich wie folgt: 2 Cm. hoher Eisenreif, 8 Cm. Zwischenraum mit der unteren Zugöffnung, 5 Cm. breiter Eisenreif, 8 Cm. Zwischen- raum für die Muffelmündung, 3 Cm. breiter Eisenreif, 5 Cm. bis zur beginnenden Abschrägung, welche die oberste Zugöffnung enthält. Die Muffel, fest am Bodenblatt, hat 9 Cm. lichte Weite und 7⅛ Cm. lichte Höhe bei 14 Cm. Länge. Zuglöcher an beiden Seiten und hinten sind 3 Cm. breit und ¾ Cm. hoch. Dicke der Muffelwände ¾ Cm.
Man schliesst auch wohl die Münzöfen an der Vorderseite durch zwei Thüren, deren oberste zum Chargiren dient (Taf. V. Fig. 67, K).
β
).
Grosser Oberharzer Muffelofen von Eisenblech
(Taf. I. Fig. 4—6). Die Buchstaben haben dieselbe Bedeutung, wie in Fig. 1—3. Die Muffel
c
ist 36 Cm. lang, 31 Cm. breit und 18,5 Cm. hoch bei 14 Mm. Wandstärke. Höhe der Zug- löcher
e
22, Länge 90 Mm., Weite der beiden Zuglöcher
n
13 Mm. Das Muffelblatt hat bei 17 Mm. Dicke 39 Cm. Länge und 35, 5 Cm. Breite.
γ
)
Grosser Oberharzer Probirofen aus Thonplatten
für Blei-, Kupfer-, Silberproben etc. (Taf. I. Fig. 7).
a
4 Platten aus feuerfestem Thon, in einen Falz der Bodenplatte
b
einge- lassen, welche auf einer Eisenplatte ruht.
c
Muffel, von denselben Dimensionen, wie in Fig. 4—6.
d
quadratische Traillen von Schmiedeeisen.
f
Eisenblech.
g
Muffelöffnung.
h
und
i
Zugca- näle.
k
Schieber.
l
Kohlentrichter auf dem aus einem Stücke bestehenden abgestumpft pyramidalen Ofentheil
o. m
Eisenbän- der, welche vorsichtig zusammengeschroben werden. Ein neuer Ofen muss langsam angefeuert werden, nachdem alle Fugen mit Thon verschmiert worden.
b)
Beispiele für festgemauerte Muffelöfen
. Man
Festgemauerte Oefen.
wendet solche Oefen mit grösseren Dimensionen für Blei-, Silber- und Kupferproben an und giebt ihnen im Allgemeinen die Ein- richtung der beweglichen (Taf. I. Fig. 4—7) bei einer Mauer- stärke von etwa 10—15 Cm. und passender Verankerung.
Apparate zur Wärmeerzeugung. Probiröfen.
Die älteren
Freiberger Probiröfen
Berthier-Kersten
’s Probirkunst. I, 144.
waren unbeweg- liche Holzkohlenöfen und von den in der hierunter stehenden Quelle angegebenen Dimensionen.
Holzkohlen- öfen mit oder ohne Rost.
2)
Holzkohlenöfen mit oder ohne Rost unter der Muffel
. Wenngleich durch den Rost ein lebhafterer Zug und eine gleichmässigere Vertheilung der Hitze erreicht wird, so ver- sieht man grössere Probiröfen seltener damit, weil darin die Hitze leicht zu hoch steigt, es sei denn, dass besonders hohe Temperaturen hervorzubringen sind (z. B. für Smalteproben in Blau- farbenwerken). Dagegen erhalten kleinere Oefen, z. B. Münz- öfen, wohl einen Rost und einen Dom, um schneller die erfor- derliche Hitze zu erzeugen. Es befindet sich dann in dem Dom eine mit einer Thür verschliessbare Oeffnung zum Aufgeben der Kohlen, einige Zoll unter der Muffel der Rost und unter diesem ein Aschenfall.
Beispiele für solche Oefen ohne Rost sind bereits im Vor- hergehenden gegeben, ein
kleiner Ofen mit Rost
, wie er in Münzwerkstätten häufig für Silber- und Goldproben ange- troffen wird, hat folgende Einrichtung (Taf. I. Fig. 8, 9).
a
eiserne Ummantelung mit einem Thonfutter
b. c
Muffel.
d
Tragstäbe für das Muffelblatt
g. e
Roststäbe.
f
Eisenblech.
h
Muffelöffnung.
i
und
k
Zuglöcher.
l
Oeffnung, zum Rost führend.
m
Schieber. Man kann die Ofenmündung mit einem sich nach oben auf 0,095 M. Weite verjüngenden 0,7 M. hohen eisernen Dom ver- sehen, welcher unten an der Vorderseite die durch eine Thür zu verschliessende Aufgebeöffnung enthält. Es zieht der Ofen jedoch auch ohne Dom ganz gut.
Holzkohlen- öfen mit hönerner und eis. Muffel.
3)
Holzkohlenöfen mit thönerner oder gusseiser- ner Muffel
. Grössere Probiröfen haben stets Muffeln aus feuer- festem Thone, welche zur Verhütung des Springens am besten auf dem Muffelblatt isolirt stehen, so dass man auch beim Schad- haftwerden den einen Theil ohne den andern auswechseln kann (Taf. I. Fig. 1—9). Zur Hervorbringung von Zug in der Muffel versieht man dieselbe an ihren unteren Seitenwänden mit ob- longen Zuglöchern
e
und an der Hinterwand mit kleinen runden Löchern
n
in verschiedener Höhe. Bei Oefen mit rapidem Zuge (Steinkohlenöfen) bleiben wohl die Zuglöcher in der Muffel weg, wenn ein zu scharfer Zug für die Proben nachtheilig ist.
Bei kleineren Oefen (Münzöfen) kommen auch
eiserne
§. 22. Koksmuffelöfen.
Muffeln
zur Verwendung, welche mit dem Boden in einem Stück gegossen sind (Taf. I. Fig. 10 und 11). Wegen besserer und gleichmässigerer Leitung der Wärme gestatten sie z. B. das Ab- treiben von Blei in Capellen ganz vorn an der Muffelmündung, wobei man die Probe besser beobachten und die Luft gleich- mässiger einwirken lassen kann, und es bedarf keiner so sorg- fältigen Vertheilung des Feuers um die Muffel herum, wie bei thönernen. Da sich keine Zugöffnungen in den eisernen Muffeln befinden, so geht das Abtreiben zwar langsamer, aber die Me- tallverflüchtigung wird schwächer. Man giesst sie zur längeren Erhaltung einer gleichmässigen Temperatur in den Wänden stark und giebt ihnen wohl zu demselben Zwecke am hinteren Theil noch eine besondere Verstärkung (Taf. I. Fig. 11). Theurer, als thönerne Muffeln, haben sie eine längere Dauer, werden aber auch allmälig durch Einwirkung von Luft und Hitze zerstört.
Die Muffeln ruhen im Ofen entweder auf Traillen oder sind nur am Vordertheile an der Ofenwand befestigt (Taf. I. Fig. 11).
§. 22. Koksmuffelöfen.
Diese Oefen erhalten wegen der
Koksmuffel- öfen.
schwereren Verbrennlichkeit der Koks meist einen Rost und nach Umständen auch einen Schornstein, je nachdem man verschieden hohe Temperaturen hervorbringen will; es kann aber der Rost auch fehlen. Die Asche ist schwieriger auszu- räumen, als bei Holzkohlen, greift die Ofenwände und die Muffel stärker an und die Temperatur ist in dem einmal in Gluth be- findlichen Ofen auch schwieriger zu reguliren. Die Koks werden am besten in Ei- bis Wallnussgrösse angewandt.
Als Beispiele für solche Oefen sind folgende anzuführen:
Beispiele.
a)
Holzappler Probirofen mit Rost
(Taf. V. Fig. 69; Taf. VI. Fig. 70, F).
b)
Oberschlesischer Koksofen ohne Rost
(Taf. I. Fig. 15—18).
a
gusseiserner Kasten, mit feuerfesten Steinen
b
ausgekleidet.
c
Muffel, auf Tragsteinen
d
und Stützen
e
ruhend.
f
Muffelmündung.
g
und
h
Zuglöcher. Durch
h
wird die Asche ausgezogen.
c) Zu
Par
in Cornwall befindet sich oberhalb der über einem Rost liegenden Muffel im Gewölbe eine mit Deckel ver- schliessbare Oeffnung zum Einbringen der Koks und seitlich im Gewölbe geht ein 20 Fuss hoher Schornstein ab.
d)
Kleinere Probiröfen
(Münzöfen). In der
Pariser
Apparate zur Wärmeerzeugung. Probiröfen.
Münze
wandten
Peligot
und
Levol
Polyt. Centr. 1854. S. 1444.
Koksöfen mit zwei einander gegenüber liegenden Muffeln, einer grössern und einer kleineren an, wobei aber die Wärmeausstrahlung der grossen glühenden Muffel den Probirer belästigte, auch die Arbeiten des einen oft durch die des andern behindert wurden. Man hat zur Vermeidung dieser Uebelstände zwei gleichgrosse Muffeln neben einander gelegt und spart dabei gleichzeitig die Hälfte Koks gegen früher, indem man bei vierstündiger Feuerung des Ofens durchschnittlich nur ½ Hektoliter Koks verbraucht.
Der neue Ofen
Polyt. Centr. 1857. S. 313.
hat nachstehende Einrichtung (Taf. I. Fig. 12—14).
a
Muffeln, vorn auf dem Gemäuer ruhend und hinten durch Träger
b
gestützt.
c
Thonplatte mit Eisenreif umgeben, auf welcher sich die Schieber
d
für die Muffelmündungen
e
be- wegen.
f
Rost, aus zwei Theilen bestehend, damit man ihn von oben her, ohne den Dom abzuheben, einbringen kann.
g
Oeff- nungen zum Ausräumen der Asche, Einbringen von Koks etc.
h
Oeffnung zum Aschenfall.
i
Oeffnung, mit einer um die Angel
k
drehbaren eisernen Thür verschliessbar, welche mittelst der bei
l
befestigten Schwengel
m
und
n
von beiden Seiten geöffnet werden kann. Der Schwengel
n
hat eine Führung, damit er sich nicht senken kann oder damit er bei theilweise geöffneter Thür stehen bleibt, und ist mit einem Schirm
o
zum Schutz der an- fassenden Hand gegen die Hitze versehen. Durch Oeffnen oder Schliessen der Oeffnung
i
regulirt man die Hitze im Ofen und giebt durch dieselbe auch Koks auf.
p
Plätte zum Aufstellen der Capellen.
e)
Gaudry
Polyt. Centr. 1858. S. 335.
hat einen Koksmuffelofen zum Einäschern von Brennstoffen construirt, in welchem 4 kleine Muffeln über einer Feuerung liegen.
Vergleichung mit andern Oefen.
§. 23. Steinkohlenmuffelöfen.
Solche Oefen sind nach
Plattner
’s Construction
Freiberger Jahrbuch f. d. Berg- und Hüttenm. 1842. S. 1.
zuerst auf den
Freiberger
Hüt- ten an die Stelle der festgemauerten Holzkohlenöfen (S. 44) getreten. Sie erfordern zur Verbrennung der Steinkohlen einen rapideren Zug, sind hinsichtlich der mehr Uebung erfordernden Befeuerung unbequemer, als die Holzkohlen- und Koksöfen, lassen aber eine leichtere Regulirung der Temperatur (durch Modificationen beim Schüren und passende Stellung des Essen-
§. 23. Steinkohlenmuffelöfen.
registers) zu und geben überall höhere Temperaturen, weil die Erhitzung der Muffel durch die Steinkohlenflamme grössten Theils vom Muffelblatte ausgeht, während bei Holzkohlen- und Koks- öfen hauptsächlich die mit glühendem Brennstoff umgebene Muffel die höchste Temperatur erhält und dann nur die davon aus- gehende strahlende Wärme wirkt. Proben, welche höhere Tem- peratur erfordern, z. B. Nickel- und Kupferproben, lassen sich aus diesem Grunde in Steinkohlenöfen am sichersten ausführen. Auch gestatten sie eine bessere Ausnutzung des Brennmaterials, welches in anderen Muffelöfen beim Ausblasen theilweise unnütz verloren geht, und die Muffeln halten länger.
Das Schürloch liegt entweder an der Vorderseite (
Frei-
Verschiedene Constructio- nen.
berger
Construction) oder an der Hinterseite [
Przibram
].
Rittinger
’s Erfahrungen im berg- und hüttenm. Maschinen-, Bau- und Aufbereitungswesen. 1857. S. 29.
Bei letzterer Einrichtung kann zwar der Probirer, wenn er das Schüren selbst besorgt, nicht so momentan die Temperatur selbst stimmen, wohl aber durch ein in den Heizraum gehendes Sprach- rohr die nöthigen Anweisungen geben; es lässt sich, wenn man die Hinterseite der Oefen durch eine Scheidewand von der Vor- derseite abschliesst, der Raum vor dem Ofen reinlicher halten und die Zugluft fast ganz aus demselben entfernen; auch leidet der Probirer weniger von der Hitze.
1)
Steinkohlenofen mit dem Schürloch an der Vor- derseite
Taf. II. (Fig. 19—24. Taf. III. Fig. 27, 28).
a
Muffel mit 24 Mm. Fall nach vorn, hinten auf 3 feuerfesten Thonfüssen
b
, mitten auf dem feuerfesten Tragstein
c
und vorn in einem Falz des Ziegels ruhend, welcher die unterste Lage der Stirnmauer bildet.
d'
mit dünnem Thonbrei verstrichene, gut auf einander passende Ziegel, welche behuf Einsetzung einer neuen Muffel, eines Tragsteines oder der nur trocken eingelegten Füsse
b
herausgenommen werden können.
Zum Losmachen des durch einen eingeschobenen Stein und eisernen Keil befestigten Tragsteines
c
führt in dessen Verlän- gerung ein Canal nach aussen, welcher für gewöhnlich mit einem Stein zugesetzt ist. Damit das Muffelblatt
a'
nicht anklebt, werden Tragstein und Thonfüsse mit Capellenmehl bestreut.
d
Rost mit etwa 24 Mm. Fall, aus etwa 6—7 gusseisernen Traillen bestehend, welche 10—12 Mm. weit oder mehr auseinander liegen je nach der Qualität der Steinkohlen, und an der einen Seite etwas Spiel-
Apparate zur Wärmeerzeugung. Probiröfen.
raum für die Ausdehnung haben.
e
Schürloch, welches zur Decke 2 feuerfeste Thonplatten
f
hat und durch eine innen mit feuer- fester Masse an Federn dick ausgekleidete Thür
g
zu schliessen ist.
h
Aschenfall mit Thür
i
, in welcher das verschliessbare Zug- loch
k. l
Luftzuführungscanal, welcher unterwärts wenn möglich mit einem ins Freie (am besten nach der Richtung des herrschen- den Windes), in eine Rösche, einen Graben etc. mündenden Canal
m
in Verbindung steht und durch den Schieber
n
ge- schlossen werden kann. Je nach der Stärke des durch einen solchen Luftcanal
l
bewirkten Zuges variirt die Höhe der mit einem Thonsteinschieber
o
versehenen Esse
p
, welche durch ein etwa 15 Cm. weites Eisenrohr mit der Hauptesse verbunden wird.
Bei einem gut wirksamen Luftcanal, bei dessen Vorhanden- sein die Aschenfallthür
i
bis auf das Zugloch
k
verschlossen bleiben muss, genügt eine niedrigere Esse; fehlt ein besonderer Luftcanal
l
, so muss man bei theilweise geöffneter Stubenthür Luft durch eine grössere Oeffnung in der Aschenfallthür
i
unter den Rost führen oder diese ganz öffnen und die Esse erhöhen. Es empfiehlt sich aber immer auch in ersterem Falle, die Pro- biröfen mit einer bis 12 M. hohen Esse in Verbindung zu bringen. Entweder hat jeder Ofen eine Esse für sich oder mehrere Oefen sind mit einem gemeinschaftlichen Schlot versehen. Hat der Ofen keinen hinreichenden Zug, so strömt bei geöffneter Muffel- mündung zu viel kalte Luft ein und kühlt die Muffel und die Proben in unerwünschter Weise ab. Zum Schliessen der Muffel- mündung
g
dient ein Vorsetzblech oder ein aus hartgebrannter Masse bestehender Vorsetzstein (Taf. II. Fig. 25), welcher behuf des Anfassens entweder in der Mitte nur eine Vertiefung hat, in welche man einen Holz- oder Eisenstab steckt, oder daselbst einen eisernen Henkel enthält, in welchen man mit einem Hebehaken (Taf. II. Fig. 26) fasst.
Die die Muffeln und den Feuerungsraum umgebenden Ofen- theile, sowie der untere Theil der Esse sind aus feuerfestem Material aufgeführt. Die Muffel muss vom Gewölbe und an der Hinterseite vom Gemäuer 50 Mm. abstehen. Eine Muffel von den angegebenen Dimensionen fasst 24 Ansiedescherben (Taf. VI. Fig. 76) oder 24 Bleituten (Taf. VI. Fig. 81) oder 42— 48 kleine Bleischerben (Taf. VI. Fig. 93
b
u.
c
) oder 25 grosse (Taf. VI. Fig. 93
a
).
§. 23. Steinkohlenmuffelöfen.
2)
Probirofen mit dem Schürloch an der Hinter-
Ofen mit einer Muffel.
seite
(Taf. III. Fig. 29—32). Die Muffel, vorn in einem Falz der Stirnwand
a
, mitten auf einem Tragstein
b
und hinten auf 3 Thonfüssen
d
ruhend.
c
zwischen Tragstein und Vorwand
a
eingeschobene Ziegelstücke.
e
feuerfeste Platte zur Auflage der Thonfüsse
d
, an ihren Enden durch die Absätze
f
unterstützt. Der Tragstein
b
, aus zwei gut gegen einander zwischen die Seitenwände des Feuerraums eingespreizten gleichen Theilen be- stehend, wird nebst Unterlagsziegeln mit einem dicken Brei von feuerfestem Thon und Knochenasche überzogen, damit das darauf liegende Muffelblatt nicht anklebt. Die 53 Mm. vom Gewölbe und der Rückwand abstehende Muffel hat 20 Mm. Fall nach der mit einem Vorsetzstein zu schliessenden Muffelöffnung
h
, welche in der mit gut passenden, mit dünnem Lehmbrei ver- strichenen Ziegeln
i
verschlossenen Vorwand
g
ausgespart ist. Der Vorsetzstein (Taf. III. Fig. 33) hat eine durch einen Thon- cylinder
x'
geschlossene Oeffnung und steht auf einem Ziegel- stück
y
. Mittelst eines in einer Handhabe befestigten Eisenstiftes (Taf. III. Fig. 34) kann man den Thoncylinder oder den ganzen Vorsetzstein herausheben.
R Rost, parallel dem Muffelboden, aus 6 gusseisernen Traillen von 45 Mm. Breite und 37 Mm. Dicke bestehend, mit 10 Cm. langen Köpfen so auf dem Mauerwerk des Aschenfalls aufliegend, dass sie den zur Ausdehnung erforderlichen Spielraum
x
haben. Die Zwischenräume des Rostes betragen ¼ seiner ganzen Fläche. Bei nicht backenden Steinkohlen genügen Roststäbe von 14 Mm. Breite und 8 Mm. Zwischenraum.
I
Schürloch, dessen Thür an der innern Seite einen 5 Cm. breiten Blechansatz zur Auf- nahme eines Lehmbeschlages oder eines Ziegels (Muffelblattes) hat.
K
Feuerungsraum.
S
Aschenfall mit dem Schieber
n
ver- schlossen, den man nur behuf Ausräumens der Asche öffnet, Die Verbrennungsluft tritt aus dem Hauptzugcanal
M
durch den mit Schieber
m
versehenen Canal
l
aus der Blechlutte
m'
in den Aschenfall.
L
Esse, mit dem Thonschieber
o
verschliessbar, welchen ein Blechstreifen mit 2 Oehren umgreift, in welche eine Zug- stange befestigt ist, die in einer Blechhülse durch die Vorder- wand des Mantels geht. Die Essen mehrerer Oefen münden in einen gemeinschaftlichen Canal, welcher in eine Hauptesse führt. (Siehe die nähere Einrichtung des
Przibramer
Hütten-Laborato- riums in §. 34. Taf. V. Fig. 61—64.)
Die Montanlehr anstaltzu
Przibram
besitzt Muffelöfen dieser
Oefen mit meh
reren Muffeln.
Kerl
, Probirkunst.
Apparate zur Wärmeerzeugung. Probiröfen.
Art mit 2 und mehreren über einer Feuerung neben einander stehenden Muffeln, bei welcher Einrichtung die Hitze besser ausgenutzt wird und man für verschiedene dokimastische Ope- rationen passende, stufenweise abnehmende Temperaturen hervor- bringen kann.
Deville
’s Ofen.
Eines ähnlichen Ofens mit 2 Muffeln bedient sich
Deville
Dingl
. Bd. 154. S 142.
beim Abtreiben von Platin und Blei, in welchem sich die Muffeln besser halten sollen, weil sie von der Steinkohlenasche weniger angegriffen werden.
Bedienung der Muffelöfen.
§. 24. Arbeiten bei Anwendung von Muffelöfen.
Hierher gehören hauptsächlich:
1)
Das Anfeuern des Ofens
. Bei
Holzkohlen-
und
Koksöfen
(Taf. I. Fig. 1—18) bringt man durch das unterste Zugloch
h
glühende Kohlen auf den Boden des Ofens oder auf dessen Rost, thut darauf wohl flammegebende Brennstoffabfälle und füllt den Ofen von oben mit Brennstoff, welcher sich all- mälig entzündet, so dass grössere Oefen nach 1—1¼ Stunden in voller Gluth sind. — Bei
Steinkohlenöfen
heizt man etwa ½ Stunde lang mit Torf oder Holz, schürt dann oder auch schon früher Steinkohlen nach und bringt den Ofen bei steter Unter- haltung des Feuers in 1—1½ Stunden in volle Hitze. Während dieses Anheizens befinden sich in der Muffel zu deren rascherer Erhitzung und behuf des Abäthmens (Ausglühens) Holzkohlen, welche demnächst entweder in die Muffelmündung oder vor die in der Muffel befindlichen Probirgefässe behuf Erzeugung höherer Temperaturen gelegt werden. Unabgeäthmete Kohlen zerspringen, und zwar tannene mehr, als buchene. Koks in der Muffel sind wirksamer, als Holzkohlen.
2)
Leitung des Feuers
. Zur Erzielung der höchsten Temperaturen öffnet man bei
Holzkohlen-
und
Koksöfen
ober- und unterhalb der Muffel die Luftzuführungscanäle, stockelt durch dieselben mittelst eines Hakens die glühenden Kohlen oder Koks bei hinreichend gefülltem Ofen herab, so dass sie die Muffel rings umgeben und auch möglichst bis an das Muffelblatt hinanreichen, und schliesst die Muffelmündung mit groben Holzkohlen; zur Herabstimmung der Temperatur werden die Züge theilweise oder ganz geschlossen und die Muffel ganz oder theilweise geöffnet, indem man meist eine Vorlegekohle in der Muffelmündung liegen lässt. — In
Steinkohlenöfen
wird bei passender Stellung der Register
§. 25. Windöfen.
im Luftzuführungscanal und in der Esse — so dass keine russige Flamme bleibend entsteht — derart gefeuert, dass man die Stein- kohlen mittelst einer
Schaufel
vorn auf dem Roste zu einem Haufen aufstürzt, den hinteren Theil des Rostes aber frei oder nur mit einer dünnen Kohlenlage bedeckt lässt, damit hier hin- reichende Luft zum Verbrennen der auf dem vorderen Theil des Rostes gebildeten Steinkohlengase eindringen kann. Während das Ausräumen der Holzkohlenasche keine Schwierigkeiten macht, so muss bei Koks und Steinkohlen der Rost öfters mit einem spitzen Räumeisen (§. 49) gereinigt und bei Steinkohlen das Feuer mittelst einer eisernen Krücke (§. 49) öfters aufgerührt werden. Die durch den Rost gefallenen Cinder kann man noch weiter in Windöfen etc. verwenden oder auch im Muffelofen selbst, wenn keine hohen Temperaturen zu erzeugen sind. Man braucht pro Stunde etwa 11—12 Pfd. Steinkohlen.
3)
Reparaturen
. Diese bestehen z. B. in einem Aus- kleiden der innern Ofenwände mit feuerfester Masse oder mit Steinen, wenn diese zum Theil zerstört sind; in dem Auswech- seln schadhafter Muffeln bei Holzkohlen- und Koksöfen durch die Mündung des Ofens, bei Steinkohlenöfen durch theilweises Herausnehmen der Stirnwand; Verstreichen von im Muffelblatt entstandenen Ritzen mit nicht zu fein gepulvertem Thon; Aus- thonen des Muffelblattes, wenn dasselbe bei übergegangenen Proben unrein geworden, durch Auskratzen und Aufstreuen von Capellenasche, Kreide oder gestossener Probirscherbenmasse mittelst eines Löffels u. dgl. m.
4)
Ein- und Austragen
(S. 27) der mit passenden Zangen (Klüften) gefassten Probirgefässe, welche entweder bei geöffneter oder mit Kohlen geschlossener Muffelmündung erhitzt werden. Bei Steinkohlenöfen legt man wohl bei mit einem Vor- setzstein geschlossener Muffelmündung noch Kohlen vor die Probir- gefässe (Kupfertuten) oder zur Hervorbringung sehr hoher Tempe- raturen bei offener oder geschlossener Muffelmündung Kohlen um die Probirgefässe herum (Kupfergaarprobe, Kobalt- und Nickelprobe).
B. Zug- oder Windöfen.
§. 25. Allgemeines.
Die Zug- oder Windöfen, bald trans-
Construction der Zugöfen.
portabel aus mit Thon ausgekleidetem Eisenblech, bald mit Steinen fest aufgemauert, sind kleine Schachtöfen, deren Heiz- raum nach unten durch einen Rost begrenzt ist, auf welchem
4*
Apparate zur Wärmeerzeugung. Probiröfen.
die mit Probirgut versehenen Schmelzgefässe (Tiegel, Tuten) durch dieselben umgebendes verkohltes Brennmaterial (Holzkohlen, Koks) oder durch die Flamme von rohem Brennmaterial (Stein- kohlen) erhitzt werden. Eine Esse saugt die zur Verbrennung erforderliche Luft durch den Rost an; zuweilen wird Gebläseluft (Unterwind) unter letzteren geleitet. Je nach der Anzahl der anzustellenden Proben erhält der Ofenschacht eine verschiedene Weite und auf die darin hervorzubringende Temperatur hat besonders die Höhe der Esse und des Ofenschachtes Einfluss. Eine etwas abweichende Construction der Rostvorrichtung er- heischt die Anwendung von verkohltem oder flammegebendem Brennmaterial. Meist werden Windöfen zu solchen Prozessen angewandt, bei welchen der Luftzutritt zum Probirgut nicht erforderlich ist, seltener, wo Luft zutreten muss (z. B. beim Rösten von Kupferproben nach dem englischen Probirverfahren).
Brennmaterial.
§. 26. Windöfen für verkohltes Brennmaterial.
(Taf. III. Fig. 35—40, Taf. IV. Fig. 41—43.) Man wendet entweder
Holzkohlen
, am liebsten Buchenholzkohlen, oder zur besseren Hervorbringung höherer Temperaturen auch
Koks
in gleichmässigen, nicht zu gros- sen Stücken (von Wallnuss- bis Eigrösse), aber auch nicht in so kleinen Stücken an, dass der Zug gehemmt wird.
Anthracit
verhält sich ähnlich wie Koks. Bei Holzkohlen arbeitet man am rein- lichsten, weil die Koksasche die Schmelztiegel angreift und leichter auf dem Roste anhaften macht. Die Temperaturen fallen bei gehörigem Luftzutritt um so höher aus, je aschenärmer und dichter die Koks sind. Man kann bei entsprechender Essenhöhe selbst mit fichtenen Kohlen die zu Roheisenproben erforderlichen hohen Temperaturen hervorbringen.
Ofenconstruc- tionen.
Solche Oefen sind entweder transportabel oder fest gemauert, je nach localen Verhältnissen.
Festgemauerte Oefen.
1)
Festgemauerte Windöfen
. Dieselben enthalten nach- stehende Theile:
a)
Heizraum
A
, nach unten vom Roste, nach oben von der Gichtmündung begrenzt und wegen leichterer Herstellung meist quadratisch oder oblong, wohl nur bei Oefen für höhere Temperaturen kreisrund. Derselbe enthält ein Futter (Kern- schacht) aus feuerfesten Steinen, dahinter das mit Eisenplatten umkleidete oder gut verankerte Rauhgemäuer, bei Oefen für höhere Temperaturen zwischen beiden wohl eine Füllung aus schlechten Wärmeleitern (Asche, Sand, Barnstein- oder Schlacken- stückchen etc.). Die Weite des Feuerungsraumes richtet sich
§. 26. Windöfen f. verkohltes Brennmaterial.
hauptsächlich nach der Anzahl der aufzunehmenden Schmelz- gefässe, die Höhe nach der zu erzeugenden Temperatur und der Qualität (besonders Dichtigkeit) des Brennmaterials. Je schwerer entzündlich das letztere und je höher die Temperatur zu steigern, um so höher nimmt man den Ofenschacht. Höhere Oefen haben oberhalb des Rostes in der Seitenwand eine mit Steinen verloren zu vermauernde Oeffnung
a
zum Ein- und Aus- tragen der Gefässe, bei kleineren Oefen findet solches meist durch die Gichtöffnung statt. Zuweilen dienen die Canäle
a
auch zur Zuführung von Luft zum Brennmaterial behuf Stei- gerung der Temperatur (Clausthaler Silberschmelzofen Taf. VIII. Fig. 151—154).
b)
Rost
B
, meist aus horizontalen guss- oder schmiedeeisernen Traillen bestehend, deren Stärke mit der Weite des Feuerungs- raumes und der Höhe der zu erzielenden Temperatur zunimmt, und die bei grosser Weite des Ofens auch wohl durch einen quer unter dem Rost liegenden Träger unterstützt werden. Zu- weilen findet man Roste mit radialer Stellung der Traillen, gleich in einem Stück gegossen (Taf. VIII. Fig. 154). Die Zwischen- räume zwischen den einzelnen, am besten beweglichen Traillen müssen, ohne dass zu viel unverbrannter Brennstoff durchfällt, mit der schwereren Entzündlichkeit des Brennmaterials, sowie der Quantität und der Schmelzbarkeit der Asche zunehmen, so dass sie bei Koks weiter sind, als bei Holzkohlen. Die Traillen müssen hinreichend Spielraum bei ihrer Ausdehnung haben, am besten so eingerichtet sein, dass man jeden Roststab für sich herausziehen kann. Zum gleichmässigen Erhitzen solcher Tiegel versieht man die Windöfen wohl mit seitlichen Rosten.
Berthier-Kersten
’s Probirkunst. I, 111, 133.
c)
Aschenfall
D
unter dem Roste, mit Schieber oder Thür
b
zur Regulirung des Zuges mehr oder weniger verschliess- bar und, von dem Querschnitt des Heizraumes, aus ordinairen Ziegeln aufgemauert. Zur Erzeugung höherer Temperaturen empfiehlt es sich, den Aschenfall völlig zu schliessen und durch einen nach der Richtung des herrschenden Windes ins Freie führenden, tiefer liegenden Canal
c
(Fig. 37, 41) Luft in den- selben einzuleiten. Auch kann man, um von atmosphärischen Einflüssen unabhängig zu sein, die Schmelzzeit abzukürzen und eine höhere Esse zu sparen, schwach gepressten Wind aus einem Ventilator etc. unter den Rost blasen.
Apparate zur Wärmeerzeugung. Probiröfen.
d)
Esse
E
mit oder ohne Fuchs
F
. Seltener liegt die Esse gerade über der Gichtöffnung des Heizraums auf einem domartig sich erweiternden Unterbau
d
(Kuppel, Dom, Taf. III. Fig. 38, 39) und dann die Oeffnung
e
zum Eintragen von Proben und Brennmaterial in dieser Kuppel (z. B. in
Przibram
bei in der Hausmauer eingelassenen Oefen), als seitwärts von dem Ofen- schacht und ist dann mit diesem durch einen mehr oder weniger ansteigenden Fuchs verbunden (Taf. III. Fig. 37; Taf. IV. Fig. 41—43); oder der Fuchs mündet in einen für mehrere Oefen ge- meinschaftlichen horizontalen Canal
f
, der in eine Esse führt (Taf. III. Fig. 35). Esse und Fuchs sind entweder gemauert und letzterer dann aus feuerfestem Material, erstere nur in ihrem unteren Theil aus solchem hergestellt, oder die Esse besteht aus gusseisernen oder eisenblechernen Röhren. Zur Verhütung von Feuersgefahr bei etwaigem Reissen umgiebt man bei grösseren Oefen die aus feuerfesten Steinen gemauerte Esse mit einer Ummantelung aus gewöhnlichen Backsteinen, so dass zwischen beiden ein etwa 35—50 Cm. breiter Zwischenraum bleibt (
Claus- thaler
Laboratorium, Taf. III. Fig. 37), in welchem man durch mit Steinen lose zu verschliessende Oeffnungen des Mantels zur Abkühlung des inneren Gemäuers Luft circuliren lassen kann. Beide Gemäuer sind durch einzelne ineinander greifende Back- steine mit einander verbunden. Zur Regulirung des Zuges dient entweder ein Schieber unten in der Esse oder bei Oefen für hohe Temperaturen, wo der Schieber zu stark angegriffen werden würde, befindet sich auf der Esse eine durch eine bis in den Probirraum herabgehende Zugstange auf und nieder zu lassende Klappe. Die Weite von Schornstein und Fuchs muss mit der- jenigen des Heizraumes im Verhältniss stehen und dieses ist meist ¼—½ : 1 zwischen Schornstein und Heizraum; die Höhe des Schlotes richtet sich nach der zu erzeugenden Temperatur und der Dichtigkeit des Brennmaterials. Für Oefen zu Blei- und Kupferproben genügt bei Holzkohlenfeuerung meist eine 1,4—3 Meter hohe Esse, für Eisenproben kann dieselbe zweckmässig 5—10 Met. und höher sein. Ein Ofen zur Untersuchung der Schmelzbarkeit der Silicate, zum Schmelzen von Mangan, Kobalt, Nickel etc. bei Koks oder Anthracit muss einen bis 18 Met. hohen Schlot haben. Zuweilen erhält die Esse an ihrer Mündung einen domartigen Funkenfang aus Drahtgeflecht.
Bei Oefen mit seitlich gelegener Esse hat der Heizraum entweder einen aufklappbaren geneigten Deckel
C
aus Guss-
§. 26. Windöfen f. verkohltes Brennmaterial.
eisen oder aus in einem eisernen Rahmen eingefassten Steinen (Taf. III. Fig. 37; Taf. IV. Fig. 41), welcher an einer über eine Rolle laufenden Kette mittelst eines Gegengewichts leicht gehoben werden kann, oder der Deckel lässt sich in horizontaler Rich- tung von der Ofenmündung abziehen und besteht dann zweck- mässig aus zwei ungleich breiten mit einer Handhabe versehenen feuerfesten Steinen, von denen meist der vordere nur vorge- zogen zu werden braucht (Taf. III. Fig. 36, 37). Zuweilen be- steht der Deckel aus in einen eisernen Rahmen gespannten feuerfesten Steinen (Taf. III. Fig. 44) oder einer beweglichen Blechhaube (Taf. III. Fig. 153) oder einer verticalen mit Thon ausgefütterten Arbeitsthür
e
(Taf. III. Fig. 38), letztere beiden Constructionen hauptsächlich in Oefen zum Schmelzen grösserer Metallmassen.
Der Fuchs der Windöfen wird zuweilen statt Muffelofens zum Abtreiben von Werkblei benutzt (England). In seltenen Fällen fehlt bei Windöfen die Esse ganz und man bewirkt den Zug allein durch einen Luftzuführungscanal (Lechprobenofen zu
Arany-Idka
von 24 Cm. Höhe mit 95 Cm. hohem Aschenfall, in welchen ein 16 Cm. weiter, unter der Ofensohle liegender Luftzuführungscanal seitlich einmündet).
Man kann einen Muffelofen mit Rost dadurch leicht in einen
Combinirte Muffel- und Windöfen.
Windofen umwandeln, dass man die Muffel herausnimmt und den Ofen mit Kuppel und Zugrohr versieht, wenn nicht schon eine Esse vorhanden ist. Umgekehrt lässt sich ein Windofen als Muffelofen dadurch einrichten, dass man auf den Rost einige Untersetzer oder Probirscherben, auf diese die Muffel oder in Ermangelung einer solchen einen umgelegten, in seinem Boden mit einigen Zuglöchern versehenen hessischen Tiegel setzt und die Muffelmündung nach aussen gehen lässt.
Holzkohlen-Windöfen für Bleiproben
erhalten zweck-
Beispiele von festgemanerter Windöfen für Blei- u.Kupfer- proben.
mässig 20—30 Cm. Weite oder für eine grössere Anzahl Tiegel 28—30 Cm. Breite und 34—37 Cm. Länge, in beiden Fällen bei 25—35 Cm. Höhe; 15—30 Cm. hohem Aschenfall, etwa 15 Cm. breiter und 15 Cm. hoher Aschenfallthür und 1,75— 2,34 M. hoher Esse von 10—12 Cm. Durchmesser. — Für
Kupferproben
wählt man, allerdings unter Verlängerung der Schmelzdauer, dieselben Dimensionen oder erhöht zur Ver- kürzung derselben die Esse um 1,17—1,75 M. Eines Luftzu- führungscanals unter den Rost bedarf es nicht. In einem solchen Ofen muss sich bei wenigstens 6 Tuten in einer halben Stunde
Apparate zur Wärmeerzeugung. Probiröfen.
eine Hitze hervorbringen lassen, bei welcher 1 Probircentner (3,75—5 Gramm) Kupfer unter einer leichtflüssigen Schlacke in Fluss kommt. Auch für höhere Temperaturen bestimmte Zugöfen können für Blei- und Kupferproben bei passender Re- gulirung des Zuges und Verkürzung der Schmelzzeit angewandt werden.
Als Beispiele für derartige Oefen mögen folgende gelten:
Freiberger Windöfen
für 10 Bleiproben: 35,4 Cm. hoch, 33,65 Cm. lang und 26,25 Cm. breit; 7 Traillen zum Rost; die Aschenfallthür von 15,34 Cm. Breite und 14,16 Cm. Höhe liegt 14,16 Cm. unter dem Roste, ohne Zuführung künstlichen Luftzuges.
Clausthaler Windofen
für 6—8 Bleiproben: 35 Cm. hoch, 27 Cm. lang und breit bei 15 Cm. hohem Aschenfall. 2 ansteigende Füchse, vorn 11, hinten 5 Cm. hoch, führen 5 Cm. unter der mit einem Thondeckel versehenen Ofenmündung in zwei gusseiserne Röhren von 8,5 Cm. Weite und 1,9 M. Höhe.
Englische Windöfen
für Kupferproben haben z. B. 40 Cm. Höhe und 20—26 Cm. Weite; für Bleiproben 23 Cm. Weite und 33 Cm. Höhe oder selbst 20 Cm. Weite und 26 Cm. Höhe. bei Koksfeuerung mit 9 M. hohem Schornstein.
Windofen in
Rivot
’s Laboratorium in Paris
(Taf. V. Fig 67). Kleiner Ofen
F
zum Rösten und für eine Bleiprobe in eisernem Tiegel: Weite 0,18, Höhe 0,12, Wandstärke 0,06, Aschenfall-Höhe 0,12, Weite 0,14 M. — Grösserer Ofen für Kupfer- und Bleiproben: Weite 0,22, Höhe 0,26, Wand- stärke 0,06 M.
Beispiele fest- gemauerter Windöfen für Eisenproben.
Für Eisenproben und überhaupt zur Erzeugung höherer Temperaturen wendet man Oefen mit höherem Schacht, na- mentlich aber mit höherem Schornstein (bis 9—12, zuweilen 18 Met.) und mit Luftzuführungscanal unter den Rost an, wie nachstehende Beispiele ergeben:
Ofen im metallurgischen Laboratorium zu Clausthal
(Taf. III. Fig. 37) für 12—14 grosse (Taf. VI. Fig. 85) und 16—18 kleine Eisentuten (Taf. VI. Fig. 84).
A
Heizraum.
B
Rost.
D
Aschenfall mit Luftzuführungs- canal
c. F
Fuchs.
E
Esse mit Ummantelung (S. 51) und Klappe auf der Mündung, durch eine Zugstange zu stellen.
b
Aschenfallthür.
a
Einsatz- öffnung.
C
Eisendeckel mit ausgemauertem Fachwerk, an einer Leitkette mittelst Gegengewichts zu heben.
Holzkohlen-Windofen zu Przibram
Rittinger
’s Erfahrungen. 1857. S. 31.
(Taf. IV, Fig. 41, 42) für 8 Eisenproben. Die Buchstaben haben dieselbe Bedeutung wie in Fig. 37. Der mittelst Gegengewichts zu hebende Blechdeckel
C
ist mit feuerfestem Thon ausgefüttert, der Rost des mittelst horizontalen und verticalen Schienen zusammengehaltenen Feuerungsraumes
A
besteht aus 12 durch 2 Träger unterstützte Traillen und die runde Esse
E
hat 5,69 Met. Höhe.
c
Luft- zuführungscanal.
§. 26. Windöfen f. verkohltes Brennmaterial.
Holzkohlen-Windofen zu Przibram
Rittinger
’s Erfahrungen. 1851. S. 31.
, in das Hausmauerwerk ein- gelassen (Taf. III. Fig. 38—40). Die verticale, mit feuerfestem Thon aus- gefütterte Arbeitsthür
e
zum Einsetzen der Tiegel, zu Reparaturen im Heiz- raum etc. hat noch eine kleinere Thür
g
zum Nachtragen von Kohlen. Die Esse ist bei 23,67 Cm. Durchmesser an 5,69 M. hoch.
Koks-Windofen in der Londoner Bergschule
(Taf. III. Fig. 35). Der Fuchs
F
mündet in einen für noch andere 5 ähnliche Oefen gemein- schaftlichen Canal
f
, welcher in eine 19 Met hohe Esse führt. Statt eines solchen gemeinschaftlichen Schornsteins ist es zweckmässiger, denselben durch Scheidewände zu theilen, so dass jeder Ofen seinen eigenen Schlot hat. Der Deckel (Fig 36) besteht aus zwei in Eisenblech gefassten feuerfesten Steinen. Es wird mit Koks oder 30—60 Mm. dicken Anthracitstücken gefeuert. Man kann in diesem Ofen Mangan und Nickel schmelzen, denselben aber auch bei passender Regulirung der Temperatur für Kupferproben anwenden, wo er dann 2—3 Schmelz- oder 4 Rösttiegel (Taf. VI. Fig. 90) aufnehmen kann. Speciell für Kupferproben bestimmte Oefen macht man so weit, dass sie 4 und mehr Schmelz- oder 6—8 Rösttiegel aufnehmen können.
Auf
englischen Hütten
trifft man Windöfen für 4 Eisenproben von 60 Cm. Höhe, 36 Cm. Länge und Breite, bei mindestens 9 Met. hohem Schorn- stein und 32 Mm. starken Traillen mit etwa 20 Mm. weiten Zwischenräumen für Koksfeuerung. Bei einem Gemenge von Holzkohlen und Koks können letztere enger sein.
Windöfen zum Schmelzen grösserer Metallmassen
etc. sind z. B. vorn 42 Cm. und hinten 34 Cm. weit, 42 Cm. lang und bis zum Roste 45 Cm. tief; noch grössere Oefen 63 Cm. lang und breit und 58 Cm. tief. Der Schornstein steht unmittelbar auf dem Ofen und die Arbeitsöffnung wird durch eine verticale Thür geschlossen. Ein
Clausthaler Windofen
zum Einschmelzen von Brandsilberstücken hat die aus Fig. 151—154 auf Taf. VIII. ersichtliche Einrichtung.
A
Schmelzraum.
B
Rost.
C
bewegliche Blechhaube.
D
Aschenfall.
E
Esse, 4,67 Met. hoch.
a
Luftzüge.
b
Aschenfallthür. Ein Graphittiegel
c
mit Eisendeckel fasst 100—110 Pfd. Brandsilber, welche in 1½—2 Stunden bei einem Verbrauch von 8—10 Cbfss. (0,20—0,25 Cbmet.) Kohlen eingeschmolzen sind.
Windöfen der Pariser Bergschule
(Taf. IV. Fig. 43, 44).
A
Schacht.
B
Rost.
C
Ofendeckel, ein mit feuerfesten Steinen ausgefütterter Eisenrahmen.
D
Aschenfall.
E
Esse.
F
Fuchs mit Schieber in 0,65 M. Höhe, neben dem Fuchse eines zweiten Windofens in eine 10 Met. hohe Esse mündend. Für 4 Eisentuten von 0,12—0,15 M. Höhe empfiehlt
Rivot
einen Ofen von fol- genden Dimensionen: Weite 0,33 M., Höhe über den 0,03 M. dicken Traillen 0,55 M., Höhe des Aschenfalls wenigstens 0,2 M., Länge des Fuchses 0,33 M., Höhe desselben 0,11 M., Weite der Esse 0,20 M., Höhe derselben 10—12 M.; Register 2 M. über der Laboratoriumssohle.
2)
Transportable Windöfen
(Taf. IV. Fig. 45, 46).
Transportable Windöfen.
Dieselben dienen meist nur für Kupfer- und Bleiproben, be- stehen aus einem innen mit feuerfestem Thon ausgeschlagenen Eisenblechcylinder
A
, auf welchen ein eisenblechener Dom
B
mit
Apparate zur Wärmeerzeugung. Probiröfen.
Thür
a
zum Nachtragen von Kohlen und Essenrohr
C
gesetzt wird.
b
Thür, zum Rost
c
führend.
d
Aschenfallthür. Der in Eins gegossene Rost ruht auf Trägern
e. r
Handhaben. Solche Oefen können auch zu Destillationen etc. benutzt werden, wo man dann entweder eine Retorte
R
auf die beiden Eisenträger
n
setzt oder eine Röhre durch die mit kleinen Thüren
x
ver- schliessbaren Oeffnungen oben im Ofenschacht steckt.
Arbeiten bei Windöfen mit Glühefeue- rung.
Die hauptsächlichsten Arbeiten bei vorbenannten Windöfen sind nachstehende:
1)
Einsetzen der Probirgefässe
. Da unmittelbar über dem Roste, wo die kalte Luft zum Brennmaterial tritt, die Tem- peratur weniger hoch ist, als einige Zolle (4—6 Cm.) darüber, so muss das Probirgefäss in 3—5 Cm. Entfernung von den Seitenwänden so auf dem Roste zu stehen kommen, dass der am stärksten zu erhitzende Theil desselben sich im Querschnitt des heissesten Ofentheiles befindet. Probirgefässe mit einem Fusse (§. 38.) stellt man meist direct auf den Rost, solche ohne Fuss (§. 39) jedoch entweder jedes auf einen 25—60 Mm. hohen ab- gestumpft konischen Untersatz von feuerfestem Thon (
Käse
) oder mehrere Tiegel auf eine gemeinschaftliche Thonplatte oder einen Ziegelstein. Dies geschieht auch wohl bei Probirgefässen mit einem Fuss; so legt man z. B. in dem oben erwähnten
Frei- berger
Windofen (S. 56) auf den Rost einen mit Kohle über- kleideten Ziegelstein von 6 Cm. Höhe, 12 Cm. Breite und 23 Cm. Länge, setzt darauf die 9 Cm. hohen Bleituten, darauf kommen 17 Cm. hoch Kohlen und darüber bleibt ein etwa 4,5 Cm. hoher leerer Raum. Man lutirt die Tiegel auf der Unter- lage mit etwas Lehm, nachdem sie wohl mit Kreide oder Röthel an der Seite oder am Boden gezeichnet sind.
Die Tiegel müssen in solcher Entfernung von einander und von den Ofenwänden zu stehen kommen, dass das Brennmaterial gut dazwischen gelangen kann, weil sonst ein Hohlblasen und damit eine Abkühlung der Gefässe eintritt. Durch vorsichtiges Nachstockeln mit einem Eisenhaken befördert man das Nieder- gehen des Brennmaterials.
2)
Anfeuern des Ofens
. Dieses geschieht entweder
von oben
oder
von unten
, je nachdem die Einwirkung der Hitze langsamer oder rascher auf das Probirgut stattfinden darf. In letzterem Falle vertheilt man glühende Kohlen zwischen die Tiegel, füllt den Schacht völlig mit todten Kohlen an, lässt die
§. 26. Windöfen f. verkohltes Brennmaterial.
Esse wirken und rechnet die eigentliche Schmelzzeit erst von da an, wo die Flamme vollständig durchgeschlagen ist.
Beim
Anblasen von oben
, z. B. bei Eisenproben (S. 56), füllt man den Ofen mit todten Kohlen, legt glühende auf die Oberfläche und lässt sich bei unbedecktem Ofenschacht und ge- öffneter Aschenfallthür, aber geschlossener Esse unter Nachgeben von Brennstoff (etwa während 1 Stunde) das Feuer allmälig von oben nach unten verbreiten, macht dann erst den Luftzu- führungscanal (S. 56) und das Register allmälig auf und lässt die Esse wirken. Von diesem Zeitpunct ab gilt ebenfalls die Schmelzdauer. Bei Anwendung von Unterwind (z. B. zu
Müsen
) giebt man in den 4 Bleituten fassenden Windgebläseofen oben- auf glühende Kohlen und lässt den Wind durch eine 20 Mm. weite Form an, wenn das Prasseln und Zischen des Kochsalzes im Tiegel aufhört; dann folgt ein 15—20 Min. dauerndes Schmelzen. Holzkohlenstücke haben zweckmässig 5—7 Cm., Koksstücke 3—5 Cm. Dicke. Bei Anwendung der letzteren zündet man sie durch eine Unterlage von glühenden Holzkohlen an.
3)
Regulirung der Temperatur
. Diese kann geschehen durch Stellung der Register in der Esse, im Fuchs oder in der Aschenfallthür, durch mehr oder weniger weites Oeffnen des Deckels über der Schachtmündung oder durch Verringerung des Fuchsquerschnittes mittelst eines eingelegten Steines. Man kann auf diese Weise in Oefen mit bis 19 Met. hohen Schornsteinen bald dunkle Rothgluth, bald die allerstärkste Weisglühhitze her- vorbringen.
4)
Herausnehmen der Probirgefässe
. Nachdem das Brennmaterial so weit niedergegangen, dass man die Tiegel be- quem fassen kann, werden sie mit geeigneten Tiegelzangen (Taf. VII. Fig. 130.) entweder durch die Schachtmündung oder durch die zum Roste führende Seitenöffnung systematisch (S. 27) herausgenommen, vorsichtig zur bessern Scheidung des Metal- lischen von der Schlacke einige Male lose aufgestossen, dann zum Erkalten hingestellt.
Auch lässt man wohl die Proben im Ofen vollständig er- kalten, wo sie sich dann aber bei Anwendung von Koks wegen Anhäufung von Asche oft nur schwierig vom Roste ablösen lassen.
5)
Reparaturen
am Rost, an den Ofenwänden etc. Zur möglichsten Schonung des Ofens nimmt man das Reinigen der Wände, des Rostes etc. in noch glühendem Zustande vor.
Apparate zur Wärmeerzeugung. Probiröfen.
Construction.
§. 27. Windöfen für flammegebendes Brennmaterial.
Oefen derart sind ähnlich eingerichtet wie die Steinkohlenmuffelöfen (S. 46), haben nur andere Dimensionen oberhalb des Rostes und enthalten statt der Muffel Unterlagsplatten für die aufzustellenden Tiegel. Das Schürloch befindet sich bald vorn (
Freiberger
Con- struction), bald hinten (
Przibramer
Einrichtung) ganz wie bei den entsprechenden Muffelöfen, auf deren nähere Einrichtung hier bei Beschreibung der Windöfen verwiesen wird. Solche Oefen gewähren den Vortheil, dass man sie als Wind- oder Muffelöfen leicht benutzen kann, sie geben dieselbe Hitze, wie Holzkohlenwindöfen, lassen aber eine bessere Regulirung der Hitze zu, man kann jeder Zeit durch Herausnehmen der Probir- gefässe den Vorgang der Proben verfolgen und nach Entfernung der fertigen gleich neue Proben einsetzen, wodurch an Brenn- stoff gespart und schnelleres Arbeiten ermöglicht wird.
Beispiele.
Beim
Freiberger Windofen
Freiberger Jahrb. 1842. S. 31.
(Taf. IV. Fig. 47) liegt eine feuerfeste Thonplatte
b
für 14 Bleituten auf 2 thönernen Tragsteinen
a
30 Cm. über dem Rost, so dass rings um dieselbe 5 Cm. frei bleiben. Die Thonplatte
b
nimmt die durch die mit Vorsetzstein versehbare Oeffnung
d
eingetragenen Tuten auf, von deren Deckel bis zum Gewölbe
c
ein Zwischenraum von eben- falls 5 Cm. bleiben muss und welche von der von dem Rost aufsteigenden Flamme erhitzt werden.
Der
Przibramer Ofen
Rittinger
’s Erfahr. Jahrg. 1857. S. 31.
(Taf. IV. Fig. 48—50) zu Blei-, Lech- und Kupferproben hat 3 neben einander liegende Platten
b
für 18 Paar grössere oder 24 Paar kleinere Tuten, welche auf den beiden Tragziegeln
a
ruhen.
c
Oeffnung, durch einen auf
d
ruhenden Vorsetzstein zu verschliessen, zum Eintragen der Tuten. Der aus 8 Stäben bestehende Rost ist gegen die Schürlochsthür
I
etwas geneigt. Das Gewölbe ist zum Unterschiede von dem der Muffelöfen elliptisch. Zu Przibram, wo täglich im Durchschnitt wenigstens 1 Tiegel- und 1 Muffelofen 2—3 Stunden lang geheizt werden, hat man jährlich etwa 400 Ctr. Steinkohlen gegen früher 2800 Ton. à 4¼ Cbfss. Holzkohlen verbraucht und 658 Fl. gespart
Arbeiten bei Steinkohlen- windöfen.
Man heizt den Ofen mit Holz oder Torf an, schürt Stein- kohlen nach, bis die Thonplatten und die Mauerwände nach etwa 1—1¼ stündigem Feuern mässig rothglühend geworden sind. Dann setzt man, wenn die zuletzt eingeschürte Steinkoh- lenlage keine oder nur eine kurze Flamme giebt, welche nicht über die Thonplatten schlägt, die Tuten in passenden Zwischen- räumen auf die Unterlagsplatten
b
, verschliesst die Eintrageöff- nung, unterlässt das Schüren noch etwa 10 Minuten, während welcher Zeit die Tuten schwach rothglühend werden, und giebt
§. 28. Gebläseöfen.
dann durch stärkeres Feuern die erforderliche höhere Tempera- tur, so dass etwa nach einer Stunde die Schmelzung vollendet ist. Man setzt an die Stelle der herausgenommenen neue Tiegel ein, wo dann die folgenden Schmelzungen weniger lang dauern.
Alle übrigen Arbeiten sind denen bei Steinkohlenmuffelöfen (S. 50) ähnlich.
C. Gebläseöfen.
§. 28. Allgemeines.
Die Gebläseöfen, kleine Schachtöfen
Anwendbar- keit.
mit Windzuführung durch eine oder mehrere Düsen von der Seite oder von unten und in denselben Fällen wie die Windöfen angewandt, liefern in kürzerer Zeit und mit einem geringeren Brennstoffaufwand die höchsten Temperaturen, erfordern aber zum Umtrieb des bei Windöfen zu entbehrenden Gebläses und zum öfteren Nachgeben des rascher verbrennenden Brennma- terials mehr Arbeit, weshalb man in Probirlaboratorien seltener Gebläse- als Windöfen findet.
In einem Gebläseofen lässt sich durch schnellen Umgang des Gebläses und passende Beschwerung des Regulators die Tem- peratur rasch auf das Maximum bringen, während dieselbe in Windöfen in dem Verhältniss gradatim steigt, als mit der zu- nehmenden Hitze im Ofen der Zug in der Esse wächst. Man darf indess auch in Gebläseöfen die Hitze nicht zu plötzlich ver- stärken, weil sonst das Schmelzgefäss eher erweichen kann, als die darin enthaltenen Substanzen von der Wärme hinreichend durchdrungen und geschmolzen sind oder Schmelzung vor der Reduction etc. eintritt.
Die Temperaturen lassen sich durch Anwendung von er- hitzter, hinreichend gepresster und passend vertheilter Luft und dichter aschenarmer Brennstoffe (Koks, Steinkohleneinder) so weit steigern, dass Platin und die feuerfestesten Thontiegel schmelzen.
Beim Verbrennen eines dichteren Brennmaterials wird die anfänglich erzeugte Kohlensäure weniger leicht durch Kohlen- stoff zu Kohlenoxydgas reducirt und dadurch eine höhere Tem- peratur erhalten, als bei weniger dichten Brennstoffen.
Kleinere Tiegel werden rascher durchgeheizt, so dass man dabei an Schmelzzeit und Brennmaterial spart.
Damit sämmtliche Proben einer gleichmässigen Temperatur ausgesetzt werden und die in dem Ofen überall zu erzeugende Hitze eine möglichst hohe ist, muss jeder Tiegel vor dem Focus einer Düse, also (je nach Kraft und Temperatur der Gebläse-
Apparate zur Wärmeerzeugung. Probiröfen.
luft) in 3—5 Cm. und mehr Entfernung vom Formauge in solcher Höhe stehen, dass sich der Theil der Schmelztute, in welchem sich der Metallkönig ansammeln soll, ein Wenig unter dem Ni- veau des ausströmenden Windes befindet. Es empfiehlt sich hiernach nicht, ausser vor die Düsen auch mitten in den Ofen Tuten zu setzen, weil hier eine geringere Temperatur herrscht.
Während Gebläseöfen meist nur zur Erzeugung der höchsten Temperaturgrade, z. B. für Eisenproben, angewandt werden, so kann man sie aber auch für mindere Temperaturen, z. B. bei Blei- und Kupferproben, benutzen, wenn man weniger Wind zu- führt und die Schmelzzeit abkürzt.
Probiressen.
§. 29. Feststehende Gebläseöfen (Probiressen).
Diese bestehen aus einem unabhängig vom Rauhgemäuer aus sehr feuerfesten Steinen aufgeführten kleinen runden, auf Ziegelbreite vorn offen gelassenen Ofenschacht von 35—50 Cm. Höhe und 25—40 Cm. Durchmesser je nach der Anzahl und Grösse der aufzunehmen- den Tiegel und der hervorzubringenden Temperatur. Soll diese sehr hoch sein, so nimmt man bei geringeren Ofendimensionen nur einen Tiegel, sonst 4 und mehr, im Allgemeinen so viele, als Düsen vorhanden sind (S. 61). In 5 7 Cm. Höhe über dem Boden liegen wagerecht, mit den Wänden egal und sym- metrisch vertheilt mehrere Formen (bei kleineren Oefen genügen 4) von 12—25 Mm. Durchmesser. Der meist von einem an der Zim- merdecke aufgehängten ledernen Doppelblasbalg gelieferte Wind gelangt durch eine hinreichend weite Röhre in einen unter dem Fussboden nahe vor dem Gebläseofen befindlichen und durch eine leicht wegnehmbare Eisenplatte zugängigen Sammelkasten (Regulator), aus welchem mit Hähnen versehene Röhrenstränge den Wind den einzelnen Düsen zuführen. Durch die Hähne lässt sich die Windmenge, sowie die Windpressung durch mehr oder weniger starkes Beschweren des Blasbalgreservoirs mit Ge- wichten reguliren. In einiger Entfernung von den Schachtwänden umgiebt den Ofen ein gemauerter runder oder 4 eckiger Funken- mantel und in der einen Seite desselben befindet sich eine zum Ofenschacht führende, mit einer eisernen Thür verschliessbare Oeffnung.
Beispiel.
Die Probiresse im
metallurgischen Laboratorium
zu
Clausthal
hat einen 30 Cm. weiten und 36 Cm. tiefen Schacht mit 4 Düsen, 7 Cm. über dem Boden und von 2 Cm. Durchmesser. In 15 Cm. Entfernung von den Seitenwänden und in 40 Cm. Entfernung von der Hinterwand erhebt sich bis auf 3,5 Met. Höhe ein viereckiger Funkenmantel, welcher die darin auf- steigenden Feuergase in einen Schornstein entlässt. Der an der Zimmerdecke
§. 29. Probiressen. §. 30. Transport. Gebläseöfen.
befestigte Lederbalg mit Reservoir hat am Kopfe 41 Cm., am anderen Ende 1,168 Met. Breite und 1,460 Met. Seitenlänge; die im Boden des Balges lie- genden beiden Ventilöffnungen sind 15 Cm. lang und 10 Cm. breit. Ein kapfernes Rohr von 8½ Cm. Weite führt den Wind in einen unter der Hüttensohle liegenden halbkreisförmigen gusseisernen Regulatorkasten von 43 Cm Breite, 32 Cm. Länge und 16 Cm. Höhe an der Aussenseite. Der Wind strömt am runden Theil des Kastens ein und gelangt durch vier gegen- überstehende, mit verstellbaren Hähnen versehenen Röhren in die 4 Düsen.
§. 30. Transportable Gebläseöfen.
Obgleich complicirter einge-
Vortheile dieser Oefen.
richtet und deshalb öftere Reparaturen als Probiressen erfordernd, nehmen derartige Oefen weniger Platz ein und geben bei pas- sender Einrichtung wegen Anwendbarkeit erhitzter oder sehr gleichmässig vertheilter Luft noch höhere Temperaturen, als erstere.
Hierher gehören hauptsächlich die Ofenconstructionen von
Sefström
und
Rachette
mit seitlicher Windzuleitung und von
Deville
mit Windzuführung von unten.
1)
Sefström
’s Gebläseofen
Poggend
. Ann. Bd. 15. S. 612.
(Taf. IV. Fig. 51, 52).
Sefström
’s Ofen.
A
und
B
luftdicht mit einander verbundene Eisenblechcylinder, deren innerer mit feuerfesten Steinen oder einer aus 1 Thl. feuer- festem Thon und 3—4 Thln. gesiebtem Quarzsand bestehenden Masse
D
ausgekleidet ist. In den Raum
F
tritt durch
C
Ge- bläseluft, erhitzt sich und strömt durch 8 Düsen
a
von starkem Eisenblech und 12 Mm. Durchmesser in den Ofen. Den Düsen gegenüber befinden sich zweckmässig im äussern Mantel mit dicken Glasschiebern versehene Oeffnungen zum Reinigen der ersteren. Die Düsenröhren gehn durch die feuerfeste Masse hindurch und lassen sich so leichter reinigen, als wenn ent- sprechende Oeffnungen in letzterer ausgespart wären. Mittelst eines Monometers
E
lässt sich die Windpressung messen und der Effect des Ofens durch Aufsetzen eines bis 50 Cm. hohen Eisencylinders auf seinen Kranz und durch Anwendung beson- ders erhitzter Gebläseluft noch erhöhen.
Schmiedeeisen, Mangan und Nickel lassen sich in einem solchen Ofen schmelzen.
Auf sehr einfache Weise kann man einen ähnlichen Apparat herstellen, wenn man einen mit mehreren Düsenlöchern ver- sehenen Thontiegel in einen etwas grössern setzt, die Fuge zwischen beiden sorgfältig verstreicht und in den Zwischenraum zwischen beide Tiegel Wind einbläst.
Apparate zur Wärmeerzeugung. Probiröfen.
Je nach der Grösse und Anzahl der auf einer Unterlage
c
einzusetzenden Tiegel
b
hat der Ofen verschiedene Dimensionen und man befeuert ihn mit Holzkohlen, Koks oder Anthracit, letz- terer in etwa 15 Mm. starken Stücken.
Beispiele.
Ein kleiner Ofen in der Bergwerksschule zu
Fahlun
Tunner
’s Jahrb. 1853 S. 252.
für 6 kleine Ei- sentuten (Taf. VI. Fig. 86) hat 18 Cm. äussern Durchmesser bei 15 Cm. ganzer Höhe und einem 7 Cm. hohen Aufsatzringe; Weite und Höhe im Lichten 10½ Cm., Dicke der feuerfesten Masse 25 Mm.; Abstand zwischen den beiden Cylindern an den Seiten 12 Mm. und am Boden 25 Mm. Wäh- rend man früher in 4 grösseren Tiegeln und in grösseren Oefen bei Eisen- steinsproben nahe 1 Stunde blasen musste und 3 Cbfss. (0,0945 Cbmet.) Holzkohlen verbrauchte, so erfordert ein kleiner Ofen mit 6 Tiegeln in ½ Stunde nur ½ Cbfss. (0,0157 Cbmet.) Kohlen von ½ Cbzoll Grösse. Zum Prüfen der Thone auf ihre Feuerbeständigkeit wendet
Otto
einen Ofen von folgenden Dimensionen an: Weite 30 Cm. und Höhe 44 Cm. bei 8 Düsen, 8,6 Cm über dem Boden und von 1 Cm. Weite; einstündiges Feuern mit Koks bei ¼—½ Zoll (6—12 Mm.) Pressung.
Rachette
’s Ofen.
2)
Ofenconstruction von
Rachette
. Sollen viele Proben auf einmal im
Sefström
’schen Ofen behandelt werden, so muss derselbe eine grössere Weite erhalten. Ueberschreitet diese eine gewisse Grenze, so ist die Temperatur im Querschnitt des Ofens keine gleichmässige, namentlich in der Mitte geringer (S. 61). Für solche Fälle empfiehlt
Aubel
C.
Aubel
, das
Rachette
’sche System etc. 1863. S. 28.
, einen Probirofen nach
Rachette
’schem System (Taf. IV. Fig. 55.) herzustellen, bei welchem in einem langen schmalen Raum
a
die Formen
b
wech- selständig liegen und vor jeder ein Schmelztiegel zu stehen kommt.
Deville
’s Ofen.
3)
Deville
’s Gebläseofen
.
B. u. h. Ztg. 1853. S. 537. —
Dingl
. Bd. 127. S. 114. — Polyt. Centr. 1857. S. 474, 605.
(Taf. IV. Fig. 53, 54)
a
Cylinder von Eisenblech, mit Ringen
b
und
c
verstärkt und innen mit feuerfestem Thon ausgekleidet.
d
auf Füssen ruhender gusseiserner Kessel mit Deckplatte
e
, in welcher 16 Oeffnungen
g
zum Ausströmen des bei
f
in
d
eingelassenen Windes. Der in der Mitte mit einem Tiegel versehene, dann mit einer 5—7 Cm. hohen Lage glühender Holzkohlen und hierauf mit nussgrossen Koks ge- speiste Ofen giebt wegen der gleichmässigen Vertheilung des Windes durch seine ganze Ofenbreite hindurch in geringer Höhe über dem Boden eine höchst intensive Hitze (
Deville
’s Blau- glühhitze), in welcher thönerne Tiegel wie Glas schmelzen und deshalb, z. B. zum Schmelzen von Platin, Tiegel von Kalk, Kohle
§. 31. Arbeiten bei Gebläseöfen.
oder Thonerde gewählt werden müssen. Die Asche des Brennmate- rials lässt sich leichter entfernen, als aus
Sefström
’schen Oefen.
Diese Einrichtung ist indess nicht neu, sondern schon in früherer Zeit
Eisenhütten-Magazin von
Toelle
u.
Gärtner
. 1791. S. 29, 177 —
Bodemann
’s Probirk. 2. Aufl. 1857. S. 51.
auf den
Harzer
Eisenhütten für Eisenproben benutzt. Man legte in einen gusseisernen Topf etwa 10 Cm. über dessen Boden eine durchlöcherte Gusseisenscheibe, über- kleidete die Topfwände mit feuerfestem Thon und leitete Ge- bläseluft unter die Gusseisenplatte.
Einen ähnlichen Ofen hat
Aikin
Berthier-Kersten
’s Probirkunst. I, 125.
construirt.
§. 31. Arbeiten bei Gebläseöfen.
Diese sind hauptsächlich
Manipulatio- nen bei Ge- bläseöfen.
folgende:
1)
Einsetzen der Tiegel
. Man stellt in der S. 61 an- gegebenen Weise vor jede Düse einen Tiegel, der entweder mit einem Fusse versehen ist oder nicht. In letzterem Falle giebt man jedem Tiegel einen Thonuntersatz (Käse) oder bringt eine für mehrere Tiegel gemeinschaftliche Thonplatte auf die Ofen- sohle und bestreut dieselbe zuvor mit etwas Knochenasche, Sand oder Kohlenstaub zur Verhütung eines Anklebens der Tiegel. Diese dürfen niemals unmittelbar vom Luftstrom getroffen werden, auch müssen die Tiegel in solcher Entfernung von einander stehen, dass das Brennmaterial dazwischen niedersinken kann. Bei einer feststehenden Probiresse wird nach dem Einstellen der Tiegel die offene Vorderseite mit feuerfesten Steinen verschlossen und die Ritzen mit Lehm verschmiert.
2)
Befeuern des Ofens
. Man bringt auf die Sohle eine Lage glühender Kohlen, darauf todte Kohlen oder Koks, bläst langsam an und giebt erst stärkere Hitze, wenn die Flamme völlig durchgeschlagen ist. Mit sinkendem Brennmaterialniveau wird neues aufgegeben. Damit dasselbe gleichmässig niedergeht, muss man möglichst gleich grosses, nöthigenfalls durch ein Sieb geschlagenes oder mit einer rostartigen Schaufel gefasstes, nicht zu grobes Brennmaterial (Kohlen in Ei- bis Nuss-, Koks in Nuss- grösse und kleiner) anwenden.
Zur Erhaltung der richtigen Korngrösse bei Fichtenkohlen schlägt man dieselben (z. B. für den
Sefström
’schen Ofen) durch ein Sieb mit 30 Mm. weiten Maschen auf ein solches mit 15 Mm. weiten. Was auf letzterem liegen bleibt, hat die passende Grösse und ist von zu kleinen Stücken befreit. In grösseren Oefen
Kerl
, Probirkunst. 5
Apparate zur Wärmeerzeugung. Probiröfen.
braucht man bei einem einstündigen Blasen etwa 2¾ Cbfss. Holzkohlen.
3)
Ausheben der Tiegel
. Nach beendigter Schmelzzeit wenn das Brennmaterial niedergegangen ist, werden die Tiegel mittelst einer Tiegelzange (Taf. VII. Fig. 130) entweder durch die Schachtmündung ausgehoben oder man bricht bei feststehen- den Oefen die Vorderseite auf und trägt durch diese die Tie- gel aus.
4)
Reparaturen
am Ofen, namentlich in der Formgegend und am Boden, wo sich schlackige Ansätze leicht bilden.
D. Sublimir- und Destilliröfen.
Construction.
§. 32. Allgemeines.
Da es bei den Destillations- und Sub- limationsprozessen nur auf die Erzeugung einer gewissen, mehr oder weniger hohen Temperatur ankommt, so kann man sich der Muffel-, Wind- oder Gebläseöfen zur Aufnahme der betref- fenden Gefässe (Retorten, Röhren) bedienen.
Windöfen.
Bei
Windöfen
legt man die Röhren von Eisen, Thon, Porzellan etc. in einen sonst durch Thüren
x
(Taf. IV. Fig. 46) verschlossenen Ausschnitt des Ofens über das Feuer; bei Re- torten stellt man diese entweder auf besondere Träger
n
oder legt auf den Rost mehrere Untersätze (Käse), stellt darauf die Retorte und lässt deren Hals durch eine entsprechend grosse, sonst durch eine Thür verschlossene Oeffnung hervorragen.
Muffelöfen.
Ganz ähnlich wie Windöfen kann man
Muffelöfen
zur Aufnahme einer Retorte oder einer Röhre umgestalten, nachdem die Muffel herausgenommen.
Gebläseöfen.
Bei
Gebläseöfen
, z. B. mehrdüsigen Probiressen, stellt man die Retorten (z. B. bei Zinkproben) in passender Höhe auf Untersätze, lässt den Hals durch die offene Vorderseite heraus- ragen und ummauert denselben. Menge und Pressung des Windes dürfen zuweilen nicht so gross sein, wie bei Tiegelschmelzungen.
Wo viele Proben bei Anwendung grösserer Mengen von Probirgut angestellt werden müssen, bedient man sich auf Hütten- werken besonderer Gefässöfen, kleiner Flammöfen, in denen das Probirgut in Röhren oder Retorten erhitzt wird, z. B. im
Idria- ner Quecksilberprobirofen
(Taf. VII. Fig. 143—145).
a
Herdraum.
b
Rost.
c
Aschenfall.
d
Gemäuer.
e
Luftzuführungs-
Ann. d. min. 1855. Liv. 1. p. 31.
§. 32. Sublimir- und Destilliröfen.
canal.
f
eisernes bewegliches Gewölbe.
g
Oeffnungen zur Auf- nahme der Röhren.
h
Fuchs.
i
Esse.
k
Röhren zur Aufnahme des Probirgutes.
l
Herdgewölbe.
m
Kette, an welcher das be- wegliche Gewölbe
f
aufgezogen wird.
Bedarfs keiner hohen Temperatur, so geschieht das Erhitzen wohl in gläsernen Retorten über Kohlenfeuer, Leuchtgas oder Spiritus (Silber- und Goldamalgam), desgleichen in Glasröhren (Schwefelprobe).
2. Kapitel.
Vorrichtungen zur Erzeugung niedriger Temperaturen (
Di- gerir-, Abdampf-
und
Trockenvorrichtungen
).
§. 33. Allgemeines.
Zur Hervorbringung niedriger, die Koch-
Vorrichtun- gen.
hitze des Wassers nicht viel übersteigender Temperaturen kann man anwenden:
1)
Sandbäder
, abgeschlossene Räume, welche am Boden
Sandbad.
in einer kastenförmigen Vertiefung eine oder mehrere über einer Glüh- oder Flammenfeuerung liegende mit Sand bedeckte Ei- senplatten haben, an der Seite und nach oben durch Sandstein- platten oder mit Gyps überzogene gemauerte Wände geschlossen und an der Vorderseite mit Aufschieb- oder Flügelfenstern ver- sehen sind. Zum Abzug der Gase und Dämpfe befindet sich oben an der Hinterwand ein nicht zu enger, in einen russischen Schornstein etc. mündender Abzugcanal, während die Feuergase aus dem Feuerungsraum in einen besonderen Schornstein gehen.
Das im
metallurgischen Laboratorium
zu
Clausthal
(Taf. V. Fig. 66) befindliche kleine Sandbad
C
besteht aus zwei Abtheilungen, jede für sich heizbar. Die grössere hat 70 Cm. Länge und 37 Cm. Breite, die kleinere 31 Cm. Länge und dieselbe Breite.
Ein mit einem Muffelblatt oder einem Eisenblech, darauf Sand, bedecktes Kohlenbecken lässt sich zu gleichem Zwecke verwenden, wenn es unter einer gut ziehenden Esse steht.
Je nach der erforderlichen Temperatur stellt man das Ge- fäss beim Auflösen (S. 34), Abdampfen (S. 35) oder Trocknen (S. 37) mehr oder weniger weit entfernt von der Wärmequelle aufs Sandbad.
2)
Freies Feuer
, wobei man die gutgekühlten Gläser etc.
Freies Feuer.
entweder direct (auf einem mit oder ohne Drahtnetz versehenen
5*
Digerir-, Abdampf- und Trockenvorrichtungen.
Ringe aufstehend oder am Halse gefasst und sonst frei schwe- bend) oder in einer mit Flusssand versehenen Eisenblechschale in einem passenden Stative über glühenden Kohlen, Leuchtgas oder der Spiritusflamme erhitzt. In den letzteren beiden Fällen empfiehlt es sich, als Unterlage für das Gefäss ein Eisendrahtnetz anzuwenden, auf welches Asbest gelegt worden oder welches über einer dünnen Eisenblechplatte an den 4 Ecken derselben auf Stiften aufgenietet ist.
Die Vorrichtung muss unter einem gut ziehenden Schorn- stein oder in einem ganz abgeschlossenen Raum von der Ein- richtung wie ein Sandbad stehen, nur dass den Boden desselben keine Feuerung, sondern eine Sandsteinplatte bildet.
Wasserbäder.
3)
Wasserbäder
, wenn das Abdampfen, Trocknen etc. bei einer die Temperatur des siedenden Wassers nicht über- steigenden Wärme geschehen muss.
Wasserbäder zum Abdampfen
bestehen zweckmässig aus einem 12—18 Cm. weiten halbkugelförmigen Gefäss von Kupferblech, Gusseisen oder Porzellan (Taf. IV. Fig. 37), in welchem Wasser durch eine Gas-, Weingeist- oder Oellampe oder die Hitze des Sandbades im Kochen erhalten wird. Auf- gelegte Ringe mit entsprechenden Ausschnitten dienen zur Auf- nahme der Gefässe (Porzellantiegel, Schalen) von verschiedener Grösse.
Wasserbäder zum Trocknen
(Taf. IV. Fig. 56) be- stehen aus zwei mit einander verbundenen Kästen
a
und
b
von Weiss- oder Kupferblech, welche einen bis reichlich zur Hälfte mit Wasser zu füllenden Zwischenraum
c
lassen. Die auf einem Uhrglase, einem Trichter etc. enthaltene zu trocknende Substanz wird in den mit einer Thür
d
verschliessbaren innern Raum
e
, welcher ein auf 4 Füssen ruhendes Drahtgestell zur Aufnahme der Gefässe enthalten kann, und das Wasser zum Sieden ge- bracht. Die Thür
d
enthält zwei Oeffnungen behuf der Luft- circulation. Die eine Oeffnung
f
im Deckel dient zum Einfüllen des Wassers und wird verschlossen gehalten, die andere
g
nimmt eine gebogene Glasröhre zur Entfernung des verdampfenden und sich theilweise condensirenden Wassers auf.
Das Erhitzen des Gefässes geschieht auf dem Sandbade, auch wohl über der Gas-, Spiritus- oder Oellampe.
Luftbad.
4)
Luftbäder
. Sind höhere Temperaturen als 100° zum Trocknen erforderlich, (z. B. für Braunstein 120°), so wendet man wohl ein Luftbad in Gestalt eines oblongen Kupferblech-
§. 33. Sand-, Wasser-, Luftbäder.
kastens oder Cylinders
a
(Taf. IV. Fig. 58) an, welcher auf einem Drahtdreieck die zu trocknende Substanz in einem Uhr- glase, Porzellantiegel etc. aufnimmt. Der mit 3 Beinen versehene Cylinder
a
wird mit einem, ein Thermometer
b
haltenden Deckel
c
geschlossen und durch eine untergestellte Spirituslampe etc. bis zur betreffenden Temperatur erhitzt.
Zu ähnlichem Zwecke dient die §. 50, 2 beschriebene
Trocken- scheibe.
Trockenscheibe
(Taf. IV. Fig. 60).
3. Kapitel.
Einrichtung von Probirlaboratorien.
§. 34. Probirlaboratorlen.
Ein für
trockne Proben
ein-
Zweckmässige Einrichtung.
gerichtetes Laboratorium muss enthalten:
1) einen
Raum zum Zurichten des Probirgutes
, am besten in zwei Abtheilungen, die eine mit den Vorrichtungen zum Trocknen der Proben (Trockenofen, Trockenschrank, Was- serbad etc.) nebst Trockenprobenwage, die andere mit solchen zum Zerkleinern (Mörser, Reibschalen), Sieben, Mischen etc. des Probirgutes;
2)
Wagenzimmer
, und zwar eins für die Korn- und Münzwagen und ein anderes für die Vorwagen und grössere Handwagen. Die Wagen sind auf die §. 47 angegebene Weise unabhängig vom Fussboden und mit seitlichem Lichte aufgestellt. Unter dem Wagentisch befinden sich Schiebladen oder Schränk- chen zur Aufnahme der beim Wägen, Beschicken etc. erforder- lichen Geräthschaften und zwischen den Fenstern Schränke und Repositorien für Zuschläge. Flüsse, Hüttenproducte etc. Das Vorwagenzimmer enthält noch einen Tisch zum Zurechtmachen der Proben, einen Schrank zur Aufbewahrung der Proben bis zu ihrer Erledigung, sowie zur Seite des Ofens ein Repositorium zur Aufbewahrung der Capellen;
3) die
Probirküche
, je nach Bedürfniss an einer oder an zwei Wänden mit neben einander befindlichen Steinkohlen- muffel- und Windöfen, festgemauerten grösseren und kleineren gewöhnlichen Windöfen, einem Münzprobirofen und einem
Sef- ström
’schen Ofen, möglichst mit separaten Essen in der Wand; vor den Fenstern bis zu den Fensterbänken Schränke zur Auf-
Einrichtung von Probirlaboratorien.
bewahrung der Probirgefässe, zwischen den Fenstern Schränke oder Repositorien zur Aufnahme des Arbeitsgezähes, von Säuren und überhaupt nassen Reagentien; einige Tische zur Aufnahme der Probenbleche, insofern dazu die Deckel der Schränke unter den Fenstern nicht dienen sollen. Vor einem Fenster befindet sich ein transportabler Ambos und in der Fensterbank eine Guss- eisenplatte zum Aufschlagen der Probirgefässe, sowie vor einem anderen ein grösserer Mörser, ein Schraubstock u. a.; in einer Ecke des Raumes fliessendes Wasser;
4) Raum für den Vorrath an Brennmaterial und sonstigen grösseren Artikeln.
Sollen
Proben auf nassem Wege
angestellt werden, so bedarfs entweder eines besonderen Laboratoriums oder man legt an die eine Wand der Probirküche noch ein Sandbad (auch wohl ins Probentrockenzimmer) und eine Vorrichtung zur Was- serdestillation und bringt auf den Schränken vor den Fenstern Stative zum Filtriren etc., überhaupt für Arbeiten auf nassem Wege an.
Einen
Gay-Lussac
’schen Apparat stellt man zweckmässig in einem besonderen Zimmerchen auf.
Beispiele.
Nachstehende Beispiele ergeben die Einrichtung einiger Probirlaboratorien:
Przibramer Labor.
1)
Probirlaboratorium der Przibramer Schmelz- hütte
.
Rittinger
’s Erfahrungen etc. Jahrg. 1857. S. 29.
Taf. V. Fig. 61 Grundriss. Fig. 62 Durchschnitt. Fig. 63 Vorderansicht. Fig. 64 Hinteransicht. (Fig. 62—64 doppelte Grösse von Fig. 61.)
Zimmer
I.
Chemisches Laboratorium
.
a
Esse, davor ein meissnerischer Heizofen mit Ventilation und Sandbad
b. c
Arbeitstisch.
d
Gay-Lussac
’scher Silberprobenapparat.
e
Tisch zur Aufnahme von Glasgeräthschaften.
Zimmer
II.
Schliegwagenzimmer
.
f
Tische zur Auf- nahme der Schliegwagen, eichene Platten, mit Bankeisen und Eisenspreitzen an die Zimmerwände befestigt.
g
Wagentisch, über welchem eine grössere Wage für die Belastung von 5 Pfd. auf jeder Wagschale.
h
Reagentienkasten.
i
Tisch zum Zurecht- machen der Proben.
k
Fenster, durch welches die Proben zu den Probiröfen hinausgereicht werden.
Zimmer
III.
Kornwagenzimmer
.
f
Kornwagentische.
§. 34. Beispiele.
l
Tisch, auf welchem eine Hüttenproductensammlung.
m
Kasten für Glasgeräthschaften.
n
Schreibtisch.
o
Thür zum Hausgang.
In allen drei Zimmern zwischen den Fensterspalten befind- liche Kästen mit Fächern und Thüren enthalten Proben, sowie chemische und Probirgeräthschaften.
Zimmer
IV.
Eigentlicher Probirgaden
.
A
durch eine Glasthür T vom Hausgang abgesperrter
Arbeitsraum
, darin:
p
Kasten mit Fächern, welcher als Wagentisch einer grössern Trockenproben-Wage dient;
q
und
r
Tische zur Auf- nahme der Probenbleche und Ingüsse, letzterer mit einer 75 Mm. dicken Gusseisenplatte von 30 Cm. im Quadrat zum Ausschlagen der Probenkönige. In demselben Raume befindet sich ein kleiner transportabler Ambos.
Raum
B
enthält: 2 Windöfen
w
für Holzkohlenfeuerung (Taf. IV. Fig. 41, 42), den Tisch
s
mit gusseiserner Reibplatte und dem Probenmörser
t
.
Heizraum
C
mit Steinkohlenkasten
v
mit 5—6 tägigem Vorrath. Zwischen
A
und
C
stehen 5 Probiröfen
z
und ihre bei- derseits bis an die Decke aufgeführten Mantelmauern
u
, zwischen welchen sich die untere Ausmündung der Hauptesse
E
befindet. Die beiden äussern und der mittlere sind Muffelöfen für Sil- berproben (Taf. III. Fig. 29—32), die beiden andern Windtiegel- öfen für Bleiproben (Taf. III. Fig. 48—51), sämmtlich mit Stein- kohlenfeuerung.
Heiz- und Arbeitsraum sind durch eine Scheidewand völlig getrennt, wodurch der Probirer in letzterem vor Staub und Zug geschützt ist. Mittelst eines durch die Wand gehenden Sprach- rohrs wird der Heizer commandirt.
x
gemauerte Luftzuführungs- canäle unter der Sohle, nach aussen mit Gittern versehen und durch Schieber zu schliessen.
y
4 hölzerne Stellagen mit eisernen Stützen zur Aufbewahrung von Probirgeschirren; auch befindet sich hier ein Holzrechen zum Aufhängen des Probirgezähes. Zur Ableitung des Staubes, Rauches und der heissen Luft aus
A, B
und
C
führen an der Decke angebrachte Canäle theils in die Esse, theils in den Mantel.
Raum
D
dient zur Aufbewahrung der täglich benutzten Geräthschaften, z. B. Probirtuten, Lehmkugeln, Knochenasche etc.
Nach längerer Erfahrung bei Benutzung des Przibramer Laboratoriums haben sich für eine neue Anlage nachstehende Abänderungen als wünschenswerth empfohlen: Breite des Raumes
C
hinter den Probiröfen wenigstens 2,63 Met.; Entfernung der
Einrichtung von Probirlaboratorien.
Windöfen
w
aus dem Raume
B
und alleinige Benutzung des- selben zum Vorrichten der Proben; statt der Windöfen besser ein zweckmässiger Heizofen und ein Sandbad für chemische Arbeiten, zum Probentrocknen etc.; Abschliessung des Raumes
B
durch Thüren sowohl vom Eingange, als auch von
C
zur Ab- haltung des Kohlenstaubes; Anlage der Windöfen an der Hinter- wand von
C
und hinter derselben ein Anbau zur Aufbewahrung des Brennmaterials; Ueberdeckung des Raumes vor und hinter den Probiröfen durch ein einziges Gewölbe, auf dessen Mitte die Esse; der Mantel der Probiröfen würde sich ebenso wie jetzt an dieses Gewölbe anschliessen, die Essen der einzelnen Oefen könnten höher, dafür im Querschnitt kleiner sein und man könnte sie statt mit Schiebern, welche durch die hohe Temperatur leiden, mittelst Klappen schliessen, die durch Hebelstangen und Zugketten zu reguliren wären; Anbringung, wo es der Raum gestattet, von zwei oder mehreren Muffeln an derselben Feuerung der Silberprobiröfen zur Ausnutzung der Hitze und Erzielung stufenweise abnehmender Temperaturen (S. 50); Abführung einer mit Klappe versehenen Luftlutte aus dem Probirgaden bis über das Hausdach, damit die von den Essen aus diesem Raum durch Heizthür, Eintrageöffnungen etc. weggesogene Luft, die sonst nur durch Thüren und Fenster wieder eindringt, ersetzt wird.
Berliner Laborat.
2)
Probirlaboratorium der Berliner Bergakade- mie
(Taf. V. Fig. 65) nach H.
Wedding
.
Zimmer I. für Löthrohrprobirkunst
.
a
Digestorium.
b
für den Docenten.
c
für die Zuhörer.
Zimmer
II.
für Probirkunst auf nassem und trock- nem Wege
.
d
Digestorium.
c
Zugofen.
f
Sefström
’scher Ofen.
g
Ventilator.
h
Arbeitstische.
Zimmer
III.
Wagenzimmer
.
i
Tisch für Einwiege- und Probirwagen.
k
Tisch für Löthrohr- und chemische Wage.
l
Tisch für Korn- und Probirwage.
Zimmer
IV.
Probirküche
.
m
grosser Muffelofen.
n
kleiner Muffelofen. o Platte zum Aufschlagen der Tiegel.
Holzappler Laborat.
3)
Probirlaboratorium zu Holzappel
(Taf. V. Fig. 69; Taf. VI. Fig. 70).
A
Destillirapparat mit zugehörigem Zug
a. B
und
C
Sand- bäder mit Zug
b. D
Calciniröfen.
E
Windofen mit Zug
e. F
Koksmuffelo en mit Zug
f. g
Luftzug.
k
Kohlenbecken.
§. 34. Beispiele.
4)
Probirlaboratorium der Clausthaler Bergaka-
Clausthaler Laborat.
demie
(Taf. V. Fig. 66).
Zimmer
I.
Probirküche
.
A
Steinkohlenmuffelofen, an der Hinterseite zu feuern (Taf. III. Fig. 29—32).
B
des- gleichen, mit Schürloch an der Vorderseite (Taf. II. Fig. 19—24).
C
Sandbad in 2 Abtheilungen (S. 67).
D
Probiresse (S. 62) mit 2,9 M. hohem Mantel, durch eine Thür verschliessbarem Zu- gang bei
h
und dem mit 4 Düsen versehenen Schachte
k
, welche durch einen über
N
aufgehängten Lederbalg (S. 63) mit Wind gespeist werden.
E
Windofen für Blei- und Kupferproben (S. 56).
F
eiserner Münzprobenofen mit Holzkohlen- oder Koksfeuerung (Taf. I. Fig. 8 u. 9) auf 0,9 M. hoher Mauerbank, mit Aus- sparung zur Aufnahme von Brennmaterial versehen.
G
ei- serner Münzofen mit Holzkohlenfeuerung (Taf. I. Fig. 1—4).
H
Holzkohlenmuffelofen, aus Thonplatten zusammengesetzt (Taf. I. Fig. 7). Beide stehen auf gleich hoher Untersatzmauer, wie
F
. Ueber den Apparaten
A—F
befindet sich ein Rauchmantel mit Esse zur Aufnahme der Feuergase aus
C, D, E, F, G
und
H
;
A
und
B
haben besondere sich an die Esse anlehnende Schornsteine und sind später eingebaut, indem die Anlage ur- sprünglich (1841) nur für Holzkohlenmuffelöfen eingerichtet worden, so dass sie im Ganzen auf grosse Zweckmässigkeit keine An- sprüche machen kann.
I
Wasserdestillirapparat.
K
transportabler Holzkohlenwind- ofen (Taf IV. Fig. 45, 46), unter dem Essenmantel stehend.
L
grosser Windofen für Eisenproben (Taf. III. Fig. 37).
M
Re- positorium für Probirgeräthschaften (Probenbretter, Giessbleche etc.) und Probirgefässe.
N
Gezähschrank.
O
Arbeitstische in den Fensternischen, mit Schränken darunter.
P
Platte zum Aufschlagen der fertigen Proben mit Ambos
W. Q
Wand mit Haken zur Aufnahme des zu gebrauchenden Probirgezähes.
R
Schraubstock.
S
Mörser.
T
Wasserbottich.
U
Ausgang nach der Hausflur.
V
desgleichen ins Wagenzimmer.
X
Proben- schrank.
Y
Repositorium mit nassen Reagentien.
Zimmer
II.
Schliegwagenzimmer
.
a
Tischplatten mit Schiebladen zur Aufnahme der Vor- und gröberen Wagen.
b
Re- positorium mit zu untersuchenden Erzen und Hüttenproducten.
c
Repositorium, zur Hälfte mit Reagentien auf trocknem Wege, zur Hälfte mit Probirgefässen (Capellen, Blei-, Röst- und An- siedescherben, Blei- und Kupfertuten, Eisentiegeln).
d
Ofen.
g
Tisch zum Zurechtmachen der Proben.
Einrichtung von Probirlaboratorien.
Zimmer
III.
Kornwagenzimmer
.
e
Schrank mit Glas- sachen.
f
Schreibtisch.
k
Kornwage.
Pariser Labo- ratorium.
5)
Rivot
’s Laboratorium in der Pariser Bergschule
(Taf. V. Fig. 67, 68).
A
Sandbad mit Schürloch
B
und Aschenfall
C
; der von der Feuerung abgehende Fuchs
D
mündet in die Esse
E. F
Windofen zum Rösten und für eine Bleiprobe.
G
Ofen zu 4 Tie- geln.
H
und
I
Oefen für Kupfer- und Bleiproben.
K
Muffel- ofen zum Rösten und Abtreiben, an der Vorderseite durch zwei Thüren geschlossen, deren oberste zum Chargiren dient.
L
Mantel.
M
Unterstützungsmauern, auf denen zunächst Eisenschienen
N
, 0,06 M. breit und 0,015 M. dick, und darauf Thonplatten
O
von 0,05 M. Dicke liegen, auf denen die Oefen ruhen.
P
eiserne Bänder.
Q
Magazin für Steinkohle für das Sandbad.
R
desgl. für Holzkohle.
S
desgl. für Koks.
T
Platte, zum Zurückhalten des Brennmaterials.
U
Oeffnungen mit Schiebern, unter den Rost der Zugöfen führend.
Barre
Bullet. de la société de l’industr. minér. 1855. Tom. I. p. 221.
giebt einen detaillirten Kostenanschlag von den im
Rivot
’schen Laboratorium befindlichen Gegenständen. Es betragen danach die Kosten für
Wagen und Gewichte . . . 824 Fr.
Reagentien . . . . . . . 98„
Oefen . . . . . . . . . 1190„
Instrumente, Utensilien etc. . 1068„
Mobiliar . . . . . . . 217„
Bücher . . . . . . . .
44„
Zusammen 3441 Fr.
Cornisches Laborat.
6)
Cornwaller Kupferproben-Laboratorium
(Taf. VI. Fig. 71).
a
vier Windöfen.
b
Büchsen für die Reagentien.
c
Koksbehälter.
d
Wage.
e
Ambosse.
f
Bleche zum Ausschlacken der Könige.
g
Probenschrank.
h
Kammer für Tiegel, Reagentien etc.
Pariser Gold- probenlaborat.
7)
Goldproben-Laboratorium der Pariser Münze
Polyt. Centr. 1854. S. 1442; 1857. S. 314.
(Taf. VIII. Fig. 165—168).
A
Gasleitungsrohr mit den Gas- brennern
a
und Regulirungshahn
b. c
Kölbchen, aus deren Hälsen die Dämpfe bei
d
entweichen.
e
Bänke zur Aufnahme der Kolben nach beendigtem Kochen, deren Halsmündungen sich unter um Charniere beweglichen Klappen
f
befinden, die vor
§ 34. Beispiele.
den Oeffnungen
g
angebracht und emaillirt sind.
h
Schiefertafel zur Notirung der Zeit des Kochens.
i
Porzellangefäss mit Sal- petersäure von 1,3 spec. Gewicht.
k
Porzellangefäss mit destil- lirtem Wasser.
l
Nische mit den 3 Porzellantrichtern
m
, welche die Aufschriften „Salpeters. Silberoxyd, Salpetersäure und Wasch- wasser“ führen und mit Platinsieben (Taf. VIII. Fig. 168) zur Auf- nahme der Silberlösung und der Waschwasser von den Gold- röllchen versehen sind, welche die Kohlenstückchen zurückhalten. Die Flüssigkeiten gelangen durch die Steinzeugröhren
n
in die Flaschen
o. p
Schale zum Auffangen der aus
i
und
k
fliessen- den Tropfen.
q
Oeffnungen, in die Esse des Probirofens (Taf. I. Fig. 12—14) mündend. Man verbraucht für jeden Brenner in der Stunde etwa 15 Liter Gas zu ½ Centimen und das Kochen jeder Probe dauert im Ganzen 30 Minuten.
III. Abschnitt.
Probirgefässe
.
§. 35. Allgemeines.
Es unterscheiden sich die Probirgefässe
Gefässe für nasse und trockne Proben.
für
trockne
und
nasse Proben
. Das Material für erstere, sowie deren Grösse und Gestalt variiren hauptsächlich nach den darin vorzunehmenden Reactionen, und zwar kommen haupt- sächlich zur Verwendung: Gefässe von
Thon
(Scherben, Tuten, Tiegel, Röhren, Retorten, Muffeln),
Knochenmehl
oder
Aescher
(Capellen),
Kohle
(Kokscapellen, Kohlentiegel),
Eisen
(Tiegel, Röhren, Retorten),
Porzellan
(Tiegel, Retorten, Röhren),
Glas
(Röhren, Retorten),
Kalkerde
oder
Thonerde
.
Für
gewichtsanalytische nasse
Proben dienen theils dieselben Gefässe, wie für
massanalytische
; ausserdem er- fordern letztere aber noch besondere Gefässe.
1. Kapitel.
Probirgefässe für trockne Proben.
A. Probirgefässe von Thon.
§. 36. Allgemeines.
An Probirgefässe aus Thon, dessen we-
Erfordernisse für Thon- gefässe.
sentliche Bestandtheile Kieselsäure, Thonerde und Wasser sind, lassen sich unter Umständen nachstehende Erfordernisse stellen:
Probirgefässe von Thon.
Feuerbestän- digkeit.
1)
Feuerbeständigkeit
bei der Temperatur, welcher sie auszusetzen sind. Die Feuerbeständigkeit hängt hauptsächlich von der Zusammensetzung des Thones ab und nimmt zu, je reicher derselbe an Thonerde und je ärmer an fremden Bei- mengungen. Am nachtheiligsten sind Alkalien, dann folgen Eisenoxydul, Manganoxydul, Eisenoxyd, Kalkerde, und am wenigsten Talkerde. Ein Gehalt an Schwefelkies bewirkt Springen, Aufblähen und Schmelzen, schon ¼ % phosphorsaure Salze Schmelzen. Auch ein Bitumengehalt ist schädlich. Während 3—4 % Eisenoxyd noch nicht sehr stark einwirken, ist ein gleich grosser Alkaligehalt schon sehr schädlich. Bei einem sich nur gelb und nicht roth brennenden Thon ist der Eisengehalt nicht zu fürchten. Mechanisch beigemengte Kieselsäure steigert die Strengflüssigkeit nach
Bischof
Erdm
., J. f. pr. Chem. Bd. 91. S. 19.
bis zu einem gewissen Temperaturgrade, steigt letzterer aber höher, z. B. bis zur Guss- stahlschmelzhitze, so trägt diese Kieselsäure zum Flüssigwerden des Thones bei, so dass in den andauerndsten und höchsten Hitzgraden, deren man aber seltener bedarf, der thonerdereichste Thon der feuerbeständigste ist. Zur Erhöhung der Feuer- beständigkeit giebt man dem Thone zuweilen Zusätze, z. B. Sand, Chamotte, kohlehaltige Stoffe etc. Während nach
Bischof
Dingl
. Bd. 174. S. 140.
die amorphe Kieselerde geradezu im Thon als Flussmittel auf- treten kann, so erhöht die krystallisirte die Strengflüssigkeit.
Prüfung auf die Feuerbe- ständigkeit.
Von der Feuerbeständigkeit eines Thones kann man durch die chemische Analyse weniger als durch directe Glüheproben Aufschluss erhalten. Die chemische Analyse lässt zwar schliessen, wenn die vorhin erwähnten schädlichen Stoffe 1/15—1/20 aus- machen oder wenn man Bruchtheile eines Procentes an Alkalien oder phosphorsauren Salzen findet, dass der untersuchte Thon nicht zu dem besten feuerfesten gehört; sie lässt aber unent- schieden, ob die Kieselsäure frei oder gebunden, löslich oder un- löslich, ob Basen frei vorhanden oder silicirt sind. Durch vorherige Schlämmversuche kann man nach
Fresenius
Erdm.
, J. f. pr. Chem. Bd. 67. S. 64.
die freie Kiesel- säure, wenn sie einigermassen körnig oder sandig ist, abscheiden.
Glüheproben werden entweder mit dem Thon für sich oder mit Zusätzen ausgeführt. Letzteres Verfahren wendet
Bischof
Dingl
. Bd. 159. S. 51, 121; Bd. 161. S. 208, 291; Bd. 164. S. 116; Bd. 169. Heft 5 u. 6.
§. 36. Erforderliche Eigenschaften derselben.
an und findet einen Thon um so strengflüssiger, eine je ge- ringere Menge beigemengter Quarz ihn in heller Rothgluth zur Schmelzung bringen kann.
Einfacher und weniger zeitraubend ist das Verfahren von
Otto
Dingl
. Bd. 163. S. 193.
, nach welchem man aus dem Thon Steine von 10 Cm. Länge, 5,5 Cm. Breite und 3,7 Cm. Dicke formt, diese trocknet und brennt und dann im
Sefström
’schen Ofen (S. 64) ¾—1 Stunde lang mit wallnussgrossen Koks bei 6—12 Mm. Quecksilberpressung in der höchsten Weissgluth erhitzt, nachdem das Anfeuern mit Holzkohlen geschehen. Sind z. B. zwei Thone zu vergleichen, so legt man die 2 Probirsteine davon einander kreuzweise gegen- über auf einer 5,5 Cm. hohen feuerfesten Unterlage. Die beiden gegenüberliegenden Steine müssen sich, wenn sich keine Düse ver- stopft hat, gleichmässig verhalten. Je nach ihrer Feuerbeständig- keit widerstehen die Steine, ohne ihre ursprüngliche Form we- sentlich zu verändern, oder kommen mehr oder weniger zum Fluss. Von besonderer Feuerbeständigkeit zeigten sich bei diesen Proben die Steine von Garnkirk in Schottland, aus der
Vygen
’schen Fabrik bei Duisburg und von R.
Keller
in Stolberg.
Berggeist 1864. No. 55.
Im Nachstehenden mögen einige Analysen
Kerl
, metallurg. Hüttenkde. 1861. I, 357; II, 664. —
Percy-Knapp
, Metallurgie. I, 215. —
Dingl
. Bd. 169. S. 465. — B. u. h. Ztg. 1862. S. 116; 1864. S. 212.
der besten
Thonanalysen
feuerbeständigen Thone folgen:
Probirgefässe von Thon.
1) Grossalmeröder Thon im Hessischen nach
Salvetat
. 2) Desgl. nach Dr.
Hahn
. 3) Passauer Thon nach
Fuchs
. 4) Meissener Thon nach
Salvetat
. 5) und 6) Rheinischer Thon, resp. von Vallendar und Mehlem. 7) Schöninger Thon im Hannoverschen nach
Streng
. 8) Bester Stourbridge-Thon nach
Cowper
. 9) Thon von Stannigton bei Sheffield nach
Hambly
. 10) Thon von Teignmouth in Devonshire nach W.
Weston
, zu Cornwall-Tiegeln. 11) Desgl. von Poole in Dorsetshire nach Dems. 12) Chinathon aus Cornwall nach
Cowper
. 13) Thon von Glasgow nach E.
Riley
, beste Sorte. 14) Thon von Gartsherrie in Schottland, nach
Schwarz
. 15) und 16) Beste belgische Thone, resp. von Tahier und Mazet. 17) Thon von Jaszo für die Probirgefässe zu Arany-Idka.
Reissen des Thones.
2)
Nichtrissigwerden in der Hitze
. Damit die Tiegel in der Hitze möglichst wenig schwinden und beim Temperatur- wechsel nicht reissen, versetzt man den solche Eigenschaften besonders zeigenden fetten Thon mit nicht schwindenden Zu- sätzen oder
Cementen
(Quarzsand, Chamotte aus zerstossenen feuerfesten Thonscherben, magerem Thon, Graphit, Koks), welche meist auch gleichzeitig die Feuerbeständigkeit erhöhen oder als starres Skelett dem Tiegel im Feuer den nöthigen Halt geben sollen. Die Magerkeit oder Fettigkeit eines Thones wird haupt- sächlich durch dessen Gehalt an freier Kieselsäure bedingt, und hängt davon auch die Menge des Zusatzes von Cement (häufig 1 Vol. Chamotte auf 2 Vol. frischen Thon) ab. Weniger als feiner Staub, als von dem Korn eines groben Schiesspulvers sind die genannten Zusätze am wirksamsten, kommen aber in ersterem Zustande zur Verwendung, wenn man einer Corrosion des Gefässes entgegenwirken will. Bei gröberem Korn sind die Gefässe zwar beim Temperaturwechsel weniger leicht rissig, werden aber weniger fest und poröser.
Auf ihr Verhalten bei Temperaturveränderungen prüft man die Tiegel dadurch, dass man sie kalt in einen stark glühenden Ofen bringt und, glühend aus diesem herausgenommen, sie der Zugluft oder Gebläseluft aussetzt oder sie ins Wasser taucht und, wenn sie nicht gebrochen, wieder in den Ofen bringt. Gute Tiegel bestehen diese Proben, erhalten aber zuweilen eine Menge kleiner unsichtbarer Risse, welche sich an dem Durch- gehen kund geben, wenn man in dem Gefäss rasch Bleiglätte einschmilzt. Je härter die Tiegel gebrannt und je dichter sie sind, um so leichter pflegen sie bei den angeführten Proben zu zerspringen.
Corrosion der Tiegel.
3)
Widerstand gegen das Durchfressen
durch Metall- oxyde, Alkalien, Asche etc. Die feuerbeständigsten Tiegel können
§. 36. Erforderliche Eigenschaften derselben.
durch die bezeichneten Substanzen in der Hitze Schicht für Schicht allmälig aufgelöst werden, bis sie zuletzt durchgehen. Besonders fressend wirken Bleioxyd und auch Antimonoxyd. Häufig lässt sich dies wegen der nicht zu beseitigenden Ver- wandtschaft zwischen Theilen des Probirgutes und des Probir- gefässes (z. B. beim Ansieden des Bleioxydes und der Kiesel- säure der Scherben) nicht ganz umgehen, man sucht aber der Corrosion entgegen zu wirken durch Verstärkung der Tiegel- wände, feineres Korn der Tiegelmasse, Anwendung von Cementen, welche keine freie (Quarz); sondern mit Basen bereits gesättigte Kieselsäure (Chamotte) enthalten, grosse Dichtigkeit, Glätte und starkes Brennen der Tiegel. Ansiederscherben gehen leicht durch, wenn sie schwach gebrannt sind und als Cement Quarz in grö- beren Körnern enthalten.
Um sich von dem Corrosionswiderstand der Tiegel zu über- zeugen, braucht man in denselben nur Bleioxyd oder besser ein Gemisch von diesem und Kupferoxyd zu schmelzen. Je öftere Schmelzungen der Tiegel aushält, ohne durchfressen zu werden, um so besser ist er. Es kann aber auch ein Durchsickern des Bleioxydes bei porösen Tiegeln stattfinden.
4)
Dichtigkeit
. Poröse Tiegel saugen dünnflüssige Sub-
Dichtigkeit der Thongefässe.
stanzen ein und vermögen sie nicht zu halten. Dabei wird ent- weder die Tiegelmasse gar nicht angegriffen oder dies geschieht bei der vermehrten Oberfläche in sehr hohem Masse. Durch Her- stellung eines feinen, gleichmässigen und geschlossenen Korns, grosse Sorgfalt beim Formen und Trocknen und durch starkes Brennen sucht man die Dichtigkeit der mit corrosiven Sub- stanzen in Berührung kommenden Gefässe zu erhöhen, welche aber unangenehmer Weise ein leichteres Reissen derselben zur Folge hat.
Zur Ermittlung des Grades der Durchdringlichkeit schmilzt man in dem Tiegel Bleiglätte oder besser eine Substanz, welche, ohne die Tiegelmasse anzugreifen, in Folge der Capillarwirkungen durch die Poren des Tiegels hindurchsickert, z. B. manche Schwefelmetalle, wie Bleiglanz, namentlich aber Schwefeleisen. So sollen z. B. Schmelztiegel von Krumnussbaum an der Donau eine 6stündige Schmelzung von Schwefeleisen im
Sefström
’schen Ofen aushalten, ohne zu weiterer Schmelzung untauglich zu werden.
Berggeist 1860. No. 7.
Probirgefässe von Thon.
Alle im Vorhergehenden geforderten Bedingungen vereinigen die Schmelztiegel in der Regel nicht; nicht immer brauchen sie dieselben aber auch gleichzeitig bei ihrer Verwendung zu erfüllen.
Zubereitung des Thones.
Man lässt den eingesümplten Thon möglichst lange faulen, wobei neben Zersetzung organischer Substanzen Alkalien und Kieselsäure in löslicher Form austreten, also der Thon thonerde- reicher wird, und einzelne noch nicht mit Wasser gesättigte Theile der Thonmasse Wasser aufnehmen, wodurch der Thon plastischer, homogener und feuerfester wird. Dann wird derselbe in einem Bassin in Wasser klein gerührt, die trübe Flüssigkeit durch ein Sieb geschlagen und sich, z. B. in einer Erdkuhle, setzen ge- lassen, wobei das Wasser in die Erde zieht. Sobald der ge- schlämmte Thon steht, wird derselbe mit Messern in barnstein- förmige Stücke zerschnitten, auf Brettern an der Luft getrocknet und wenn er windhart geworden, d. h. an den Händen nicht mehr klebt, an einem feuchten Orte (z. B. im Keller) auf be- wahrt. Zum weiteren Gebrauche wird er auf einen Haufen ge- bracht, von diesem mit krummen Messern dünne Lagen von oben nach unten abgeschnitten, wobei man Steine etc. aushält, dann unter Zusatz von etwas Wasser zweimal durchgetreten, in parallelepipedische Stücke gebracht, diese mit den Händen auf einer Bank gestaucht und in so kleine Stücke getheilt, wie sie zur Verwendung kommen sollen (Zubereitung des Goslar’- schen Thons für die
Oberharzer Probirgefässe
). Sind Ver- satzmittel (Sand, Chamotte) erforderlich, so arbeitet man die- selben mit dem geschlämmten Thon gehörig durch (z. B. Sand bei dem Goslar’schen Thon). Auch kann das Durchkneten in Maschinen geschehen.
Die Probirgefässe für die
Freiberger Hütten
werden aus einem in der Nähe von Oberschöna vorkommenden weissen und sehr quarzfreien Thon angefertigt, welcher nach der Gewinnung in grossen Stücken eingesümpft, gut durchgearbeitet und zu Platten verwalzt wird. Diese werden zu Chamotte gebrannt, gemahlen und dem rohen Thon in solcher Menge durch Treten oder eine Knetmaschine incorporirt, dass derselbe nicht mehr schwindet. Wie bereits bemerkt, wendet man für Gefässe, welche mit fressenden Oxyden zusammenkommen, als Zusatz besser Chamotte wie Quarz an.
Herstellung der Probirgefässe.
Die Probirgefässe werden entweder auf der Töpferscheibe gedreht (Blei- und Kupfertuten, grössere Schmelztiegel) oder mittelst Mönchs und Nonne hergestellt (Röst-, Ansiede-, Gaar-, Bleischerben) oder aus freier Hand geformt, indem man sie aus einem Thonballen aufdreht oder wurstförmige Streifen spi- ralförmig aufeinander knetet (grössere Passauer Tiegel), auch
§. 37. Probirscherben.
wohl die Thonmasse um Matrizen von Holz schlägt (Muffeln, Röhren).
Man lässt die geformten Gefässe langsam im Schatten oder bei gelinder Stubenöfenwärme, hierauf bei grösserer Wärme so lange trocknen, bis sie beim Kratzen am Boden hart erscheinen, dann werden sie in Töpferöfen mehr oder weniger stark (hart) gebrannt. Grössere Schmelztiegel kommen auch wohl im unge- brannten Zustande zur Anwendung.
Die Aufbewahrung der Probirgefässe muss an einem trock- nen Orte geschehen, weil sie sonst beim raschen Erhitzen zer- springen.
§. 37. Probirscherben.
Flache, mehr weite, als hohe Probir-
Form der Pro- birscherben.
gefässe und zwar:
1)
Röstscherben
, möglichst flach und innen glatt, brauchen
Röstscherben.
sie nicht sehr feuerbeständig zu sein, müssen aber, ohne zu reissen, schnellen Temperaturwechsel vertragen und deshalb bei dünneren Wänden eine hinreichende Menge Chamotte oder Quarz ent- halten. Dieselben werden in einer mit Thon gefüllten geölten Messingform (Nonne) mittelst eines geölten eingedrückten Mönches hergestellt.
Taf. VI. Fig. 72
Arany-Idkaer
, Fig. 73
Oberharzer
und Fig. 74
Mansfelder
Röstscherben.
2)
Eintränk-
oder
Ansiedescherben
, tiefer als die
Ansiede- scherben.
vorigen. Sie müssen der fressenden Eigenschaft des Bleioxydes und dem Temperaturwechsel möglichst widerstehen, erhalten deshalb dickere glatte Wände, werden dicht geschlagen und hart gebrannt und erhalten als Zusatz zweckmässiger pulver- förmige Chamotte, als Quarz.
Taf. VI. Fig. 75
Freiberger
, Fig. 76
Oberharzer
, Fig. 77
Mansfelder
und Fig. 78
Arany-Idkaer
Ansiedescherben.
3)
Gaarscherben
. Müssen denselben Anforderungen ge-
Gaarscherben
nügen, wie die Ansiedescherben, sind aber flacher (Taf. VI. Fig. 79). Man stellt sie wohl dadurch her, dass man die Seiten- wand der Ansiedescherben theilweise wegschneidet oder eine Bleitute (Taf. VI. Fig. 81) in der Weise zertheilt, dass man sie auf einen Ambos legt und auf den oberen dünneren Theil be- hutsam mit der schmalen Bahn des Hammers klopft, bis die Tute einen Längsriss erhält. Dann wird so lange auch auf den unteren dickeren Theil geklopft, bis sich der Bauch der Tute in zwei Theile theilt. Jeder dieser Hälften giebt man mit einer Kneipzange eine passende Form (Taf. VI. Fig. 80).
Kerl
, Probirkunst. 6
Probirgefässe von Thon.
Probirtuten.
§. 38. Schmelztiegel mit Fuss
(
Probirtuten
). Unter
Tuten, Tutten
, versteht man mit einem Fusse versehene bauchige oder cylindrische Gefässe von verschiedenem Grade der Feuer- beständigkeit, erstere meist bei sich aufblähendem Inhalte oder dann angewandt, wenn der Luftzutritt zum Schmelzgut (beim reducirenden Schmelzen) vermieden werden muss. Der Fuss ge- stattet gleich ein sicheres und richtiges Einstellen in Wind- und Gebläseöfen (S. 58, 65), ohne einen Untersatz nöthig zu machen. Es gehören hierher besonders:
Blei- und Kupfertuten.
1)
Blei- und Kupfertuten
(Taf. VI. Fig. 81—83), deren abgeschlagener Fuss gleich als Deckel benutzt wird, wonach sich die Weite der Mündung richten muss. Zur bessern An- sammlung des Probekornes erhält bei dünneren, innen recht glatten Wänden und dickerem Boden letzterer wohl eine kleine Vertiefung (Spur am Bleischerben von
Arany-Idka
, Fig. 82). Die schlanke
Freiberger
Form (Fig. 81, 82) lässt das Einsetzen einer grösseren Anzahl Proben zu, als die Gestalt der
hessischen
Kupfertuten (Fig. 83). Bei Schmelzungen haben diese Tuten be- sonders von den alkalischen Flüssen zu leiden.
Eisentuten.
2)
Eisen-
oder
Kelchtuten
(Taf. VI. Fig. 84, 85) von grösserer Feuerbeständigkeit, als die vorigen. Sie werden ge- wöhnlich in der Weise mit einem etwa 12 Mm. dicken
Kohlen- futter
a
(Fig. 84) versehen, dass man feingesiebtes Holzkohlen- pulver entweder nur wenig mit Wasser oder Thonwasser, Syrup, Gummiarabicum oder Stärkelösung schwach anfeuchtet, die sich eben ballende, beim Drücken in der Hand keine Feuch- tigkeit hinterlassende Masse mit den Fingern fest in den Tiegel eindrückt und mittelst eines konischen Mönches von hartem Holze (Taf. VI. Fig. 87) — je nach der Menge des anzuwendenden Probirgutes von verschiedener Grösse — bei drehender Bewegung in der Mitte der Masse eine entsprechende Vertiefung hervor- bringt, worauf man den mit Klebmitteln versehenen Tiegel gut austrocknen lässt. Auch trocknet man wohl die Masse vor dem Ausbohren in dem Tiegel, verrichtet dieses dann mit einem vierkantigen bronzenen Bohrer und glättet mit einem Dorn nach.
Percy
reibt 4 Gwthle. Holzkohlenpulver mit 1 Thl. Syrup und etwas Wasser in einem Mörser innig zusammen, schlägt mit der Masse den Tiegel aus, trocknet und erhitzt den mit Deckel versehenen Tiegel unter der Muffel so lange zur Rothgluth, bis sich keine Flamme am Deckel mehr zeigt. Das Futter ist dann sehr fest geworden.
§. 38 u. 39. Schmelztiegel mit und ohne Fuss.
Rivot
stampft für 20 Gramm Erz bestimmte 0,12 — 0,15 M. hohe Tuten nach und nach mittelst eines Holzpflockes mit befeuchtetem Holzkohlenpulver voll, indem die vorhergehende Lage immer wieder rauh gemacht wird, schneidet mit einem dolchartigen Instrument eine Vertiefung aus, sodass das Futter oben noch 0,01 M. und unten 0,025 M. dick bleibt, polirt die Wände der Höhlung mit einem gläsernen Pistill und verwendet die Tiegel in diesem Zustande, ohne sie zu trocknen. Lässt man sie länger, als einen Tag stehen, so werden sie zu trocken, das Futter zerfällt leicht und man muss sie dann wieder anfeuchten und abermals poliren.
Bei der meist hohen Temperatur, welcher die Tiegel aus- gesetzt werden müssen, schützt das Kohlenfutter die Wände vor dem Wegfressen, so dass man schlackengebende Bestandtheile ohne Zutritt der Tiegelmasse schmelzen und genau wägen kann, (indirecte Zinkprobe, Eisenhohofen-Beschickungsproben), erhält im Tiegel eine reducirende Atmosphäre von Kohlenoxyd- gas, macht den Tiegel im Feuer noch stehen, wenn die Thon- wände schon erweicht sind, und gestattet ein Ausschaben und Ausziehen von Eisenkörnern mit dem Magnet.
Von hessischen Eisentuten verwendet man hauptsächlich zwei verschieden grosse Sorten (Taf. VI. Fig. 84, 85).
§. 39. Schmelztiegel ohne Fuss.
Bei geringen Dimensionen
Schmelztiegel ohne Fuss.
zuweilen billiger als die Tuten, werden sie entweder auf einer Unterlage (Käse) oder auch ohne dieselbe in den Schmelzofen (z. B. in einen Muffelofen) eingesetzt und sind von dem verschieden- sten Grade der Feuerbeständigkeit. Enthalten sie als Cement Graphit, so nennt man sie
Graphittiegel
.
1)
Thontiegel ohne Graphitzusatz
. Hierher gehö-
Thontiegel.
ren z. B.
a) die
Oberharzer Bleierzschmelztiegel
oder
Blei- scherben
(Taf. VI. Fig. 93) in drei Grössen, aus nicht sehr feuer- beständigem Goslar’schen Thon bei Sandzusatz (S. 80) mittelst Mönchs und Nonne (Taf. VI. Fig. 94, 95) geschlagen.
a
messingene oder bronzene Nonne, auf einem losen Boden
b
aus gleichem Mate- rial mit einer Oeffnung in der Mitte.
c
hölzerner Mönch mit Leit- stift
d
. Die Nonne
a
wird dadurch festgestellt, dass deren 4 Zapfen
f
durch die entsprechenden Oeffnungen
g
eines auf einem Holz- blocke aufgeschrobenen Messingringes
h
niedergesenkt und dann nach Art eines Bajonetverschlusses seitlich untergeschoben wer- den. Die geölte Nonne wird mit einem Thonklumpen gefüllt, der geölte Mönch unter langsamem Drehen darin niedergetrieben, dann der Mönch vorsichtig herausgezogen, das durch den Leit- stift erzeugte Loch im Boden mit etwas Thon gefüllt und noch-
6*
Probirgefässe von Thon.
mals ein Mönch ohne Leitstift (Taf. VI. Fig. 96) eingedrückt, wobei der überflüssige Thon durch einen Ausschnitt in dessen Kranz hervorquillt. Hierauf werden die Tiegel vorsichtig ge- trocknet und gebrannt.
b)
Thontiegel zu Goldproben
) Taf. VI. Fig. 88), sehrglatt.
c)
Eisensteinsschmelztiegel
mit Kohle ausgefüttert (S. 82), z. B. für den
Sefström
’schen Ofen bestimmte Tiegel von kleineren (Taf. VI. Fig. 86) und grösseren Dimensionen.
a
Thontiegel.
b
Kohlenfutter.
c
Deckel. Man fertigt in England solche Tiegel aus 2 Vol. ungebranntem und 1 Vol. gebranntem guten feuerfesten Thon an und füttert sie mit einer Composition aus Holzkohle und Syrup (S. 82) aus.
d)
Hessische Schmelztiegel
Erdm
., J. f. pr. Chem. IV, 493.
Dingl
. B. 164. S. 116.
in verschiedenen Grössen, am Fusse meist rund, oben behuf bequemeren Ausgiessens drei- eckig, aber auch wohl oben rund, aus gleichen Theilen Gross- almeröder Thon (S. 77) und ziemlich grobem Quarzsand zusam- mengesetzt. Dieselben widerstehen dem Temperaturwechsel ausgezeichnet, werden aber von basischen Substanzen stark an- gegriffen.
In Probirlaboratorien verwendet man dieselben unter Anderm beim Probiren von Gold- und Silberkrätzen (§. 115) mittelst Bleiglätte in zwei Grössen, als Viertel-Schoppentiegel für 25 Gramm Krätze, oben rund von 7,5 Cm. äusserem Durchmesser und 11 Cm. Höhe, und kleine Fünfter für 20 Gramm Krätze, oben dreieckig bei 5,5 Cm. Weite und 10 Cm. Höhe.
Nach
Berthier
enthielt ein hessischer Tiegel: 70,9 Si, 24,8 Al und 3,8 Fe.
e)
Englische Tiegel
Percy-Knapp
, Metallurgie. I, 227.
, wohin hauptsächlich gehören:
α
)
Cornische Kupferprobentiegel
(Taf. VI. Fig. 90) in 2 ineinander passenden Grössen von
Juleff
in Redruth und
Mitchell
in Truro
B. u. h. Ztg. 1859. S. 77; 1862. S. 116.
Percy-Knapp
, Metallurgie. I, 227.
aus 1 Gewthl. Thon von Teignmouth, 1 desgl. von Pool (S. 77) und 2 Gewthln. Sand von St. Agnes’ Beacon in Cornwall angefertigt, erweichen in der Weissglühhitze und werden von schmelzendem Bleioxyd stark angegriffen, ver- tragen aber raschen Temperaturwechsel. Nach
Dick
enthielt
§. 39. Schmelztiegel ohne Fuss.
ein Tiegel von
Juleff
: 72,39 Si, 25,32 Al, 1,07 Fe, 0,38 Ca, Mg Spr., 1,14 K.
β
)
Londoner Tiegel
(von
Ruel, High Holborn
), dem schmelzenden Bleioxyd ausgezeichnet widerstehend, weniger dem Temperaturwechsel.
γ
) Tiegel aus der
Patent Plumbago Crucible Com- pagnie, Battersea Works
(White fluxing pots) werden wenig von Flussmitteln angegriffen, vertragen aber den Temperatur- wechsel schlecht. Sie haben 6—21 Cm. Höhe.
δ
)
Stourbridge Tiegel
(von
King
in Birmingham, Lich- field Str.) in 25 verschiedenen Grössen, 10—140 Pfd. Metall haltend.
d)
Französische Tiegel
, aus belgischem Thon und Chamotte hergestellt von
Beaufay
, feuerfest, dem Temperatur- wechsel und der Glätte gut widerstehend, während die Tiegel von
Deyeux
von Flüssen stärker angegriffen werden.
Berthier
fand in den Tiegelmassen:
2)
Graphittiegel
, Thontiegel, welche als Cement einen
Graphittiegel
Zusatz von Graphit erhalten, wodurch sie feuerbeständiger und glatter, namentlich aber befähigt werden, die grössten und schroffsten Temperaturwechel zu ertragen. Bekannte Muster sind:
a)
Passauer
oder
Ypser Tiegel
Polyt. Centr. 1854. S. 1444.
Percy-Knapp
, Met. I, 230. Oestr. Ztschr. 1865. Nr. 51.
(von
Kaufmann
oder
Kapeller
und Söhne in Hafnerzell), aus einer Composition von Hafnerzeller Graphit (mit 50 — 65 % erdigem Rückstand) Ceylongraphit und ½—⅓ Passauer Thon (S. 77). Je nach der Feuerbeständigkeit der variirenden erdigen Bestandtheile des Graphits besitzen die Tiegel einen verschiedenen Grad der Feuerbeständigkeit; die minderen Sorten halten nur 8—10 Güsse aus, ertrugen dagegen früher bei noch billigerem besseren Gra- phit bis 30 Güsse. Seit dem Zusatz von Ceylongraphit ist die Qualität besser geworden.
b)
Achenrainer Schmelztiegel
Dingl
. Bd. 156. S. 113.
, welche ausser den
Probirgefässe von Thon.
angeführten Ingredienzien noch einen Zusatz von gepochten Schmelztiegelscherben erhalten, ertragen 20—25 Güsse.
c)
Graphittiegel
der Patent Plumbago Crucible Compag- nie
Polyt. Centralbl. 1864. S 1317.
in London sind von sehr guter Qualität. Zu den corni- schen Zinnerzproben werden gute Graphittiegel (Taf. VI. Fig. 89) von
Juleff
in Redruth angefertigt.
Eigenschaften.
§. 40. Retorten und Röhren.
Müssen bei Destillationen (S. 66) oder Sublimationen (S. 66) derartige Gefässe für wässrige Flüssigkeiten oder Gase undurchdringlich sein, so brennt man sie entweder bei einem weniger feuerbeständigen Thon so stark, dass sie fritten (Kolben und Retorten von Waldenburg in Sachsen), wo sie dann aber leichter springen, oder man versieht dieselben äusserlich mit einer Glasur von 1 Thl. Borax und 9 Theilen Lehm oder 2 Thln. Glas. Man trägt die mit Wasser zu einem steifen Brei angerührte Masse mittelst einer Bürste auf, lässt trocknen und schmilzt die Glasur in starker Glühhitze auf.
Zur Erhöhung der Feuerbeständigkeit und Verhütung des Reissens beschlägt man die Retorten mit einer Composition von Thon, Quarzsand oder Chamotte und kurzzerschnittenen Adhärenz- mitteln (Kuhhaaren, Stroh, Schebe etc.) und lässt trocknen.
Herstellung.
Der Bauch der Retorten wird auf der Töpferscheibe ge- dreht und der besonders geformte Hals an diesen angesetzt. Röhren aus hessischem Thon wendet man z. B. in der Länge von 60 Cm. bei 42 Mm. äusserem und 22 Mm. innerem Durch- messer an. Müssen derartige Gefässe vollständig undurchdring- lich sein, so nimmt man dieselben unter Umständen von
Por- zellan
oder
Glas
.
Anfertigung.
§. 41. Muffeln.
Diese bestehen aus dem eigentlichen Muffel- gewölbe und dem Muffelblatt (S. 41), müssen den Temperatur- wechsel gut vertragen und möglichst feuerbeständig sein. Man stellt ersteres auf die Weise her, dass man aus einem Thonballen ein Blatt ausschneidet, dieses über ein der Muffel in Form und Grösse gleichendes, etwas mit Fett bestrichenes Holzmodell (Stock) legt, an die Rückwand des Modells ein zweites Thonblatt drückt und beide an den Berührungspuncten gut verbindet. Nach einigen Minuten schneidet man an den Seitenwänden und an der Rückwand die Zugöffnungen aus, nimmt die Muffel vom Modell ab und brennt sie nach gehörigem Trocknen. Die Muffelblätter werden in hölzernen Rahmen gestrichen. Bei Feststellung der
§. 41. Muffeln.
Dimensionen der Muffeltheile muss auf deren Schwinden im Feuer gerechnet werden. Von den Dimensionen der Muffeln war bei den Muffelöfen (S. 41) die Rede.
B. Probirgefässe aus Kalk, Thonerde oder Kohle.
§. 42. Allgemeines.
Zur Behandlung von Substanzen in
Anwendung solcher Ge- fässe.
den allerhöchsten Temperaturen, in welchen feuerfeste Thonge- fässe nicht mehr aushalten, wendet man Gefässe aus den be- zeichneten Substanzen an.
1)
Kalktiegel
. Aus einem Stücke gut gebrannten, etwas
Kalktiegel.
hydraulischen Kalks schneidet man ein Prisma von 7—10 Cm. Länge und Breite und 12—15 Cm. Höhe, rundet die Kanten ab und bohrt eine behufige Vertiefung von 2—3 Cm. Weite bei 3—3,6 Cm. Wandstärke und 5—7 Cm. Bodendicke aus. Solche Gefässe wendet
Deville
zum Platinschmelzen (§. 138) in seinem Gebläseofen (S. 64) an.
2)
Thonerdetiegel
. Ein Gemenge aus gleichen Theilen
Thonerde- tiegel.
Thonerde und Marmor wird bei sehr hoher Temperatur geglüht, 1 Theil davon mit 1 Thl. geglühter Thonerde und 1 Thl. gela- tinöser, durch Ammoniak aus Alaunlösung gefällter Thonerde vermengt und daraus Tiegel geformt. Einmal gebrannt, ver- tragen solche Tiegel nach
Deville
jeden Temperaturwechsel und die Berührung mit jedem Stoffe.
3)
Kohlentiegel, Kohlen-
und
Kokscapellen
. Man
Kohlentiegel Anwendung.
verwendet derartige Gefässe
a) als sehr feuerfest (
Kohlentiegel
) und stellt sie dann in Gestalt etwa 10 Cm. hoher Cylinder aus Gasretortenkoks auf der Drehbank her. Man setzt sie beim Gebrauch in einen feuerfesten Thontiegel, füllt den Zwischenraum mit scharf aus- geglühtem Thonerdepulver aus, setzt darauf einen Deckel aus Koks und darüber einen Thondeckel. Auch wenn die Thon- umhüllung wegschmilzt, so wird der Kokstiegel doch durch die Thonerde geschützt.
b) als die reducirende Wirkung befördernd (
Kohlen-
und
Kokscapellen
). Man schneidet entweder aus einem dichten Stück Holzkohle ein etwa 2,5 Cm. hohes und 4 Cm. starkes Prisma und höhlt in diesem ein halbkugelförmiges Loch von etwa 1,2 Cm. Tiefe aus (
Kohlencapellen
), oder zerreibt möglichst aschenarme Koks zu feinem Pulver, siebt und trägt das Siebfeine so lange unter stetem Rühren in flüssiggemachtes
Probirgefässe aus Eisen.
Schwarzpech, bis eine steife und davon gesättigte Masse entsteht. Diese zerreibt man nach dem Kaltwerden, mengt noch Koks- pulver (im Ganzen auf 1 Thl. Pech etwa 4 Thle. Koks) darunter, lässt das Gemenge noch mehrere Mal durch ein Haarsieb laufen, bringt das Siebfeine abermals zum Erweichen und schlägt aus der Masse in einer vorher erwärmten Capellenform (Taf. VI. Fig. 97) aus Messing oder Eisen Capellen (Taf. VI. Fig. 98) von etwa 2,5 Cm. Höhe, 3,7 Cm. oberem und 3 Cm. unterem Durch- messer. Die Capellen werden in einem bedeckten Thontiegel allmälig so stark erhitzt, dass das Pech verkohlt, und wenn keine brennenden Gase sich mehr entwickeln, der bedeckte Tiegel erkalten gelassen. Die
Kokscapellen
müssen klingen und blasenfrei sein. Solche Capellen, bei der Kobalt- und Nickelprobe früher zum Desarse- niciren der Kobalt- und Nickelkönige benutzt, werden jetzt nur selten angewandt, indem man diese Könige einfacher zwischen Kohlenstaub in einem kleinen Thontiegel ausglüht.
Die mit Kohle ausgefütterten
Eisentuten
(S. 82) gehören auch hierher.
C. Probirgefässe aus Eisen.
Anwendung.
§. 43. Allgemeines.
Aus Gusseisen oder Schmiedeeisen ge- fertigte Gefässe kommen nur in einzelnen besonderen Fällen zur Anwendung, unter Anderem:
Eisentiegel.
1) als Schmelzgefässe bei
Bleiproben
in Gestalt
a) von flachen
schmiedeeisernen Schalen
, welche mit sehr reinem Bleiglanz gefüllt und mit einer Eisenplatte bedeckt, in einer Schmiedeesse erhitzt werden (England);
b) von
schmiedeeisernen Tiegeln
(Taf. VI. Fig. 91, 92) mit oder ohne Ausguss, von 8—12 Cm. Höhe, 5—8 Cm. Weite und 10—12 Mm. Wandstärke. Eine Platte von der eben angegebenen Dicke wird zusammengebogen, die aneinanderge- passten Ränder gut zusammen geschweisst und ein 2—3 Cm. dicker Boden ebenfalls sorgfältig eingeschweisst. Dann erhält der Tiegel über einem Dorn mittelst leichter Hammerschläge seine richtige Gestalt. Zuweilen giebt man dem Tiegel einen zuge- spitzten Fuss, damit er im Ofen zwischen Koksstücken fester steht.
Durch theilweises Ausbohren eines abgestumpften Kegels von Schmiedeeisen lässt sich auch ein solcher Tiegel anfertigen.
Die Tiegel halten bis 20 Schmelzungen und mehr aus und
§. 43. Tiegel und Röhren.
man reinigt sie innen von Rost durch vorheriges Einschmelzen eines Gemenges von Soda und Borax.
Die schmiedeeisernen Tiegel werden zuweilen durch billigere
gusseiserne
von gleicher Grösse ersetzt.
2) als
Röhren
und
Retorten
, z. B. bei Quecksilber-
Röhren.
proben.
3) als
gusseiserne Muffeln
(S. 44).
Muffeln.
D. Probirgefässe aus Knochenmehl, Aescher etc. (Capellen).
§. 44. Allgemeines.
Hierher gehören die
Capellen
(von
Zweck der Capellen.
coupes, flache Schalen), kleine Gefässe mit mehr oder weniger halbkugelförmiger Austiefung, in welchen man oxydirende Schmel- zungen (Abtreiben von Gold- und Silberlegirungen mit Blei, Gaarmachen) vornimmt, wobei die gebildeten Oxyde von der porösen Capellenmasse aufgesogen werden müssen, ohne sich chemisch damit zu verbinden. Aus diesem Grunde kommen Thongefässe nur selten in Anwendung.
Gute Capellen besitzen bei weisser Farbe neben hinreichen-
Eigenschaften guter Capellen
der Festigkeit die erforderliche Porosität (sie dürfen in der Zange nicht zerbröckeln, müssen sich aber mit den Fingern zer- drücken lassen), verändern sich in angehender Weissglühhitze nicht merklich, werden nicht rissig, entwickeln keine Gase und gehen mit den darin erzeugten Metalloxyden keine chemische Verbin- dungen ein. Alle Capellen saugen neben den Metalloxyden auch mehr oder weniger Silber und Gold ein (
Metallverlust durch Capellenzug
) und zwar um so mehr, je poröser die Capellen sind.
Klasek
, in Oestr. Zeitschr. 1857. S. 379.
Aber auch zu dichte Capellen sind unvortheilhaft, sie reissen leichter, wegen längerer Dauer des bei höherer Tem- peratur durchzuführenden Abtreibens wird die Silberverflüchtigung grösser und es bildet sich Bleiglas in der Spur. Eine zu grosse Porosität schadet indess mehr, als eine zu grosse Dichtigkeit.
Als Materialien für die Capellen haben sich brauchbar er-
Material zu Capellen.
wiesen:
1)
Knochenmehl (Beinasche, Knochenasche)
. Kno- chen, am besten Schafs- und Pferdeknochen, werden in einem Flamm- ofen, Stubenofen, unter der Muffel etc.
völlig
weiss gebrannt, nachdem sie vorher zur Ausziehung der leimgebenden Bestand- theile mehrmals mit Wasser ausgekocht worden. Zeigen die Knochen nach dem ersten Brennen noch dunkle Partien, so
Probirgefässe aus Knochenmehl.
zerschlägt man sie und wiederholt das Brennen nochmals, ohne aber eine bis zum Fritten derselben gehende Hitze zu geben.
Die weissen Knochen werden in einem Mörser, unter Poch- stempeln etc. zerkleint, durch ein Haarsieb (S. 17) geschlagen und das Siebfeine (
Knochenmehl, Beinasche
), im Korne am besten grobem Weizenmehl gleich, entweder gleich als Haupt- material zu Capellen verwandt oder (z. B. für Münzcapellen) vorher nochmals zur Abscheidung löslicher Bestandtheile (koh- lensaures, schwefelsaures, salzsaures und phosphorsaures Na- tron) einige Mal mit kochendem Flusswasser in einer Bütte umge- rührt, klären gelassen, das klare, mit salpetersaurem Silberoxyd keine Reaction mehr gebende Wasser durch einen Hahn abge- lassen, der Rückstand getrocknet und abermals gesiebt.
Als Decke für das grobe Knochenmehl bedarf man noch eines feineren Präparates, der
Kläre
, welche dadurch erhalten wird, dass man ersteres in einer Bütte mit Wasser aufrührt, wo- bei etwa noch vorhandene Fettheile (Mark) oben aufgehen und so lange abgeschäumt werden, bis sie sich nicht wieder zeigen, dann nochmals tüchtig umrührt, etwa 5 Min. ruhig stehen lässt, nach dem Absetzen des Gröberen die Trübe durch ein feines Haar- sieb oder Leinwand in ein Fass schlägt und sich hier einige Tage setzen lässt. Hierauf zieht man das klare Wasser durch Zapflöcher nach und nach ab, lässt die Kläre im Fasse ein- trocknen und macht sie bei Stubenofenwärme völlig trocken.
Zusammen- setzung des Knochen- mehls.
Das Knochenmehl besteht im Wesentlichen aus phosphor- saurem Kalk und einigen Procenten kohlensaurer Kalkerde und wohl Aetzkalk.
Berzelius
fand in gebrannten Ochsenknochen auf 57 Kalkphosphat 3,8 Kalkearbonat,
Barros
in Schafs- knochen resp. 80,0 und 19,3 %. Nach
Heintz
Erdm
., J. f. pr. Chem. Bd. 48. S. 24.
haben rohe Knochen folgende Zusammensetzung:
§. 44. Capellen.
Auf 100 Thle. der feuerfesten Bestandtheile berechnet:
Da
Buchenholzasche
und auch
Aescher
die Wärme weniger leiten, als Beinasche, so versetzt man letztere wohl mit diesen Substanzen, wo dann die aus der Composition geschla- genen Capellen weit mehr Hitze in sich aufnehmen, weit leichter an einem kälteren Puncte des Ofens ihren Inhalt im Treiben erhalten und meist einen höhern Gehalt liefern. Man setzt des- halb wohl Capellen für Silberfeinproben aus gleichen Theilen Buchen- und Beinasche, solche für Goldproben aus 2 Thln. Buchen- und 1 Thl. Beinasche zusammen.
Zuweilen fügt man der Beinasche
Kalkmergel
oder
Aetz- kalk
, seltener
Thon, Schwerspath
u. dergl. zu. Bei zu viel Mergel und Thon werden die Capellen leicht zu dicht und rissig, bei zu viel Kalk zu porös.
2) Ausgelaugte
Holzasche
. Dieselbe wird gesiebt, voll-
Holzasche.
ständig ausgelaugt, auch wohl geschlämmt, bei einem Rückhalt an kohligen Bestandtheilen zu Batzen geformt und diese bei Luftzutritt hinreichend geglüht. Wegen ihres grösseren Gehaltes an unlöslichen phosphorsauren Salzen zieht man die
Buchen- asche
anderen Aschensorten vor. Die Holzasche hält, wie be- merkt, wegen ihrer geringeren Wärmeleitung die Hitze mehr zu- sammen, als Knochenasche, und erfrieren die Proben deshalb weniger leicht, als auf letzterer.
Die Zusammensetzung verschiedener Holzaschen ergiebt sich aus §. 214.
3)
Aescher, Seifensiederasche
, der Rückstand von
Aescher.
der Seifenbereitung, aus Aetzkalk, Kalk- und Talkerde gebunden an Kohlensäure, Phosphorsäure und Kieselsäure im Wesentlichen bestehend, aber je nach den verschiedenen Bezugsquellen von verschiedener Zusammensetzung und deshalb dem Knochenmehl nachstehend. Noch lösliche Bestandtheile müssen ausgelaugt und eingemengte kohlige Theile durch Ausglühen zuvor entfernt werden, weshalb man sich auch wohl des bereits im Treibherde benutzten, von Bleioxyd nicht durchdrungen gewesenen, am besten aus Buchenasche bereiteten Materials bedient, welches frei von Kohle zu sein pflegt. Man wendet auch wohl Gemenge
Probirgefässe aus Knochenmehl.
von Aescher und ausgelaugter Holzasche wegen der geringeren Wärmeleitungsfähigkeit an.
Eine Seifensiederasche von
Heilbronn
enthielt nach
Herth
Erdm.
, J. f. pr. Chem. Bd. 63. S. 51.
:
In Salzsäure löslich:
Kali . . . . . . 0,188
Natron . . . . . 0,279
Schwefelsäure . . . 0,456
Phosphorsäure . . . 1,144
Eisenoxyd . . . . 2,186
Thonerde . . . . 3,075
Kalk . . . . . . 29,511
Magnesia . . . . 5,656
Kohlensäure . . . 22,666
Kohle . . . . . .
4,570
69,731.
In Wasser löslich;
Kali . . . . . . . . . 0,056
Natron . . . . . . . . . 0,648
Chlornatrium . . . . . . 0,151
Kohlens. Erden . . . . . 0,724
Kiesels. u. organ. Subst. . .
0,359
1,938.
In Salzsäure unlöslich . . . . 29,003.
Thon.
4)
Thon
.
Hambly
Erdm
., J. f. pr. Chem. Bd. 68. S. 122.
setzt
Münzcapellen
aus dem feuer- beständigen Thon von Glascote und 20 % feinem Sand zusammen; ersterer enthält
Kieselsäure . . . . . . . 50,68
Thonerde . . . . . . . 32,59
Eisenoxydul . . . . . . 3,17
Manganoxydul . . . . . . Spr.
Kalkerde . . . . . . . 0,36
Magnesia . . . . . . . 0,44
Kali . . . . . . . . . 2,32
Wasser . . . . . . . . 9,69
Die Capellen sollen hart, glatt und dicht sein und der Zer- störung durch Bleiglätte gut widerstehen.
Anfertigung der Capellen.
Die Capellen werden in einer Form entweder mit der Hand geschlagen oder mittelst einer Maschine gepresst. In ersterem Falle wird die Capellenmasse mit soviel Wasser in einem Holz-
§. 44. Capellen.
troge innig und gleichmässig angemengt, dass sie sich ballen lässt, ohne Feuchtigkeit in der Hand zurückzulassen. Man setzt zunächst die stählerne oder messingne Nonne
b
(Taf. VI. Fig. 97) auf die Hirnseite eines mit trockner Capellenmasse be- streuten Holzklotzes mit ebener Oberfläche, drückt erstere mit dem Daumen voll Capellenmaterial, schabt das Ueberstehende mit einem dünnen Messer über der Nonne glatt weg, streicht mit einem Messer eine
dünne
Lage
trockne
Kläre über, hält den metallenen Mönch
a
mit Vorsprung (Taf. VI. Fig. 97) senk- recht auf die Mitte der Masse, giebt mit einem hölzernen Schlägel einige kräftige Schläge darauf, zieht mit einer schwach drehen- den Bewegung den Mönch heraus, dreht die Nonne auf dem Holzklotz mehrmals hin und her und drückt mit den Fingern oder mit dem Ballen der Hand die Capelle lose aus derselben heraus. Beim Herausnehmen des Mönchs darf sich von der als Filter wirkenden Kläre nichts abblättern; dies geschieht leichter bei Mergel und Thon, als bei Knochen- und Holzasche. Bei zu dicker Klärelage hebt sich dieselbe demnächst mit dem Sil- berkorne und dieses erscheint mit Asche überzogen. Damit grössere Capellen beim Ausheben aus der Nonne nicht zerbröckeln, so geschieht das Empordrücken wohl auf einem beweglichen messingenen Bodenstück.
Zur Erzielung gleichmässiger Capellen auf die angegebene Weise bedarfs längerer Uebung. Auf deren Dichtigkeit ist ausser dem Korn des Materials (S. 90) von wesentlichem Einfluss der Grad seiner Feuchtigkeit, die Anzahl und Stärke der Schläge, sowie die Stärke des Fingerdruckes beim Füllen der Nonne.
Man erzielt gleichförmigere Resultate, wenn man das Ein-
Anfertigung der Capellen mittelst Presse.
treiben des Mönches in die Nonne statt durch Hammerschläge durch eine Pressvorrichtung (
Capellenpresse
) geschehen lässt. Eine solche hat im metallurgischen Laboratorium zu
Clausthal
nachstehende Einrichtung (Taf. VI. Fig. 99—102):
a
gusseisernes Gerüst, in einem Stück gegossen.
b
Backen, an das Gerüst angeschroben, zwischen denen sich mittelst Schraube
c
und Hebelarms
d
mit Gegengewicht der Stempel
e
vertical auf und nieder bewegt. Das Ende des Stempels
e
dreht sich bei
f
unter der aufgeschrobenen Platte
g. h
messingner Mönch, in den Stempel
e
eingesteckt und mit etwas Kreide ge- dichtet.
i
messingne Nonne, welche in den Ausschnitt der am Gerüst
a
angegossenen Erhöhung
k
eingeschoben wird, nachdem sie auf dem Brette
l
mit Capellenmasse gefüllt. Durch kräftiges
Probirgefässe aus Knochenmehl.
Anziehen des Hebelarmes wird der Mönch
h
in die Capellen- masse eingedrückt, dann wieder gehoben, die Nonne vorgezogen und die Capelle durch Aufdrücken der ersteren auf das Brett
l
ausgehoben. Die ganze Vorrichtung ist auf einem gut befestig- ten Holzklotz
m
aufgeschoben, vor welchem der Arbeiter sitzt.
Trocknen der Capellen.
Die Capellen werden auf Brettern pyramidal aufgestellt und zum langsamen Trocknen mehrere Monate lang in der Nähe des Stubenofens getrocknet. Vor dem demnächstigen Gebrauche wer- den sie im Muffelofen erst stark ausgeglüht (
abgeäthmet
). Er- halten sie dabei Risse, so kann dies herrühren von noch an- wesender Feuchtigkeit oder zu grosser Dichtigkeit, auch wohl von einem Rückhalt an organischen Stoffen, wenn die Knochen etc. schlecht gebrannt worden. Abgeäthmete und wieder kalt gewordene Capellen eignen sich wegen ihrer Lockerheit nicht weiter zum Gebrauche.
Grösse der Capellen.
Zur Beschleunigung des Abtreibens durch unbehinderteren Luftzutritt giebt man den Capellen mehr Weite, als Höhe. Er- stere richtet sich nach der Menge der aufzunehmenden Legirung und man nimmt dabei die Erfahrung zum Anhalten, dass gute Capellen wenigstens ein ihnen gleiches Gewicht Blei, in Glätte verwandelt, aufnehmen können. Sollte eine zu kleine Capelle ohne zuvor stattgehabten Metallblick mit Glätte bereits gesättigt sein, so kann man dieselbe auf den Boden einer andern umge- kippten Capelle stellen, welche letztere dann die folgende Glätte noch einsaugt. Zu flache Capellen geben grössere Silberverluste wegen stärkerer Einwirkung der Zugluft.
Beispiele.
Folgende Beispiele ergeben die Dimensionen von Capellen für verschiedene Zwecke:
Oberharzer grosse Erzeapellen
Auf den
Oberharzer Hütten
erfolgen aus 1 Zollctr. Knochen. welcher an Kaufgeld ½—1 Thlr., zu brennen 1,3 Ngr. und zu pochen 2,7 Ngr. kostet, an 1600 grosse Erzcapellen; man schlägt in 1 Stunde etwa 100 kleine und 50 grosse Erzcapellen und werden pro 100 Stück zu schlagen resp. 1,9 und 2½ Ngr. bezahlt.
für mit 6—8 Pro- bircentnern à 5 Gramm Kornblei angesottene Proben: äusserer Dchm. oben 37, unten 31, lichte Weite 27, ganze Höhe 19, Ver- tiefung 12 Mm.;
kleine Erzcapellen
für Bleikönige von 1 Ctr. Erz von der Potaschenprobe (3—4 Grm. schwer): äuss. Dchm. oben 22, unten 19, lichte Weite 15, ganze Höhe 12, Vertiefung 7 Mm.;
Münzcapellen
: äuss. Dchm. oben 26, unten 22, lichte
§. 44. Capellen.
Weite 21, ganze Höhe 14, Vertiefung 8 Mm. Sämmtliche Ca- pellen bestehen aus Knochenmehl.
Freiberger Erzcapellen
— aus 3 Vol. Aescher, 1 Vol. schon gebrauchter Capellenmasse, ½ Vol. Kalk und 1/10 Vol. Knochenmehl oder 3 Vol. Aescher und 1 Knochenmehl — bei Anwendung von 8—25 Probircentnern à 3,75 Grm. Kornblei zum Ansieden: äuss. Dchm. oben 35, lichter Dchm. 24—25, ganze Höhe 18, Vertiefung 10—12 Mm.;
Feincapellen
, aus 2 Vol. Knochenmehl und 3 Vol. Aescher: äuss. Dchm oben 26, unten 18, lichter Dchm. 18, ganze Höhe 14 Mm.;
Werkbleicapellen
: äuss. Dchm. oben 49, unten 39, lichte Weite 37, ganze Höhe 23, Vertiefung 17 Mm;
Amalgamirsilbercapellen
, früher zum Abtreiben des kupferhaltigen Amalgamirsilbers mit viel Blei angewandt: äuss Dchm. oben 28, unten 26, lichte Weite 22, Vertiefung 6, ganze Höhe 12—14 Mm.
Arany-Idka
, Capellen aus Knochenmehl allein oder mit ⅓ Holzasche auf ½ Ctr. à 10 Gramm: äuss. Dchm. oben 39, unten 29, lichte Weite 29, ganze Höhe 21, Vertiefung 11 Mm.
Przibram
: Capellen aus 2 Vol. Knochenasche und 1 Vol. Aescher mit ganz dünnem Lehmwasser angemacht, wiegen für Silbererzproben bei 5 Grm. Einwage im abgeäthmeten Zustande etwa 18 Grm. und nehmen bis 20 Gramm Werkblei auf.
2. Kapitel.
Probirgefässe für nasse Proben.
§. 45. Allgemeines.
Bei Ausführung
Gefässe für nasse Proben
Sämmtliche Glas- und Porzellangeräthe sind u. a. zu beziehen von W. J.
Rohrbeck
, Firma J. F.
Luhme
\& Comp. Berlin, Kurstrasse Nr. 51. Apparate für grössere Laboratorien siehe:
Fresenius
, qual. chem Analyse. 1862, S. 47.
überhaupt.
1)
gewichtsanalytischer, volumetrischer
und
colo- rimerischer
Proben bedarf man:
a)
Gefässe und Utensilien von Glas
, als:
Digerir- gläser
oder
Kolben
(Taf. VI. Fig. 104),
Bechergläser
(Taf. VI. Fig. 106, d),
Trichter, Uhrgläser, Spritzflasche
(Taf. VI. Fig. 105,
a
Kolben mit Wasser, welches beim Einblasen von Luft durch
b
durch die mit Kautschukschlauch
c
versehene Röhre
d
ausgetrieben wird und bei
e
in dünnem Strahl aus- strömt,
f
Kautschukröhren, um die Spitze
e
nach allen Seiten
Probirgefässe für nasse Proben.
hin richten zu können),
Rührstäbe, Retorten, Vorlagen, Röhren, Schwefelwasserstoffapparat
(Taf. VI. Fig. 106.
a
Flasche zur Aufnahme von Schwefeleisen, Wasser und Schwe- felsäure, welche letztere durch das Trichterrohr
b
eingegossen wird,
c
Waschgefäss mit Wasser,
d
Fällungsgefäss) etc.
Kolben mit Kautschukventil
(Taf. VI. Fig. 103) kommen zur An- wendung, wenn der Luftzutritt beim Lösen abgeschlossen werden muss.
a
dünner Streifen von vulkanisirtem Kautschuk, mittelst zweier Nadeln auf dem Kork
b
befestigt, auch wohl direct über einer Oeffnung im Korke
c
. Meist genügt es, den Kork
b
ganz wegzulassen und den Kork
c
mit einer nicht zu engen etwa 25 Cm. langen Glasröhre zu versehen. — Digerirkölbchen für Gold (
Goldprobenkölbchen
Taf. VI. Fig. 108) müssen sehr gut gekühlt sein.
b) Gefässe von Porzellan als:
Tiegel
und
Abdampfschalen
.
Gefässe für colorimetr. Proben.
2) Gefässe bei
colorimetrischen Proben
, hauptsächlich zur Vergleichung der gefärbten Probenlösungen mit Musterflüs- sigkeiten in
Röhren
von bestimmtem Durchmesser oder in
oblongen Gläsern
(Taf. VI. Fig. 107), welche ungefärbt sein und gleiche Grösse, Form und Wandstärke haben müssen. Man setzt dieselben wohl aus Spiegelglasplatten zusammen und vereinigt diese durch Anschmelzen oder Zusammenkitten; ferner
Messgefässe
in Gestalt von Porzellangemässen mit bestimmtem Inhalt (16, 8, 4, 2, 1, ½ Unzen à 30 Gramm Wasser fassend) oder von in Cubikcentimeter eingetheilten Glascylindern.
Gefässe für volumetrische Proben.
3) Für
volumetrische Proben
braucht man haupt- sächlich:
a) Einen 1
Literkolben
(Taf. VI. Fig. 109) mit einge- riebenem Glasstöpsel, bis zur Marke
α
am Halse 1000 C. C. oder 1000 Gramm Wasser von 4° C. oder 999 Gramm von 16° C. fassend. Man füllt den Kolben beim Messen so weit an, dass der untere Rand der dunkeln Zone der Concavität (Meniskus) mit der Marke zusammenfällt.
b) Zwei
graduirte Cylinder
(Taf. VI. Fig. 110) mit Ausguss, der eine von 100, der andere von 200 C. C. Inhalt, in einzelne Cubikcentimeter getheilt.
c)
Büretten
, und zwar eine
Geisler
’sche Stopfbü- rette
(Taf. VI. Fig. 111), bei welcher der Abfluss der Flüssigkeit bequem durch Heben und Senken des Glasstopfens
α
in dem Kork
b
regulirt werden kann. Diese Bürette passt für alle Normal- lösungen. Sie wird beim Gebrauche in einem Stative vertical
§. 45. Glasgefässe.
gestellt und beim Ablesen des Flüssigkeitsstandes das Auge in gleiches Niveau mit der untern Grenzlinie der schwarzen Zone gebracht. —
Mohr
’s
Quetschhahnbürette
a
(Taf. VII. Fig. 135) eignet sich nicht für die Anwendung von Chamäleon- lösung, welche von der mit Quetschhahn
b
versehenen Kaut- schukröhre
d
zersetzt wird. An letzterer ist eine schräg abge- schnittene ausgezogene Glasröhre
c
befestigt.
d)
Pipetten
, zum Abmessen bestimmter Volumina, entwe- der am Halse mit einer Marke
a
versehen, bis zu welcher gefüllt sie ein gewisses Volumen enthalten (
Vollpipetten
, Taf. VIII. Fig. 157) oder ähnlich calibrirt, wie die Büretten (
Messpipet- ten
, Taf. VI. Fig. 112) und dann in ganze, halbe oder zehntel- C. C. eingetheilt. Eine solche Pipette von 50 C. C. Inhalt und in einzelne C. C. getheilt hat z. B. 17 Mm. Durchmesser und 45 Cm. Länge, eine solche von 10 C. C. Inhalt in 1/10 C. C. getheilt bei gleicher Länge etwa 8 Mm. Durchmesser. Man saugt die Flüssigkeit entweder durch die Ausflussöffnung bis über die Marke oder taucht das Instrument bis über die Marke in eine Flüssigkeit ein, verschliesst das obere zusammengezogene Ende mit dem Zeigefinger, lässt durch passendes Lüften desselben die Flüssigkeit bis zur Marke auslaufen und entleert dieselbe, nachdem der unten anhängende Tropfen abgestreift, ihres Inhalts durch Wegnehmen des Fingers in ein behufiges Gefäss, an dessen nasse Wand zum möglichst vollständigen Auslaufen das Ende der Pipette gehalten wird (
Pipettes à l’écoulement
). Seltener lässt man, z. B. bei dem
Gay-Lussac
’schen Silberprobenapparat, den Inhalt der Pipette in einem zusammenhängenden Strahle auslaufen und zählt den in der untern Oeffnung hängen bleiben- den Tropfen nicht mit (
Pipettes à l’écoulement libre
.) Die Ungenauigkeiten, welche durch ein mehr oder weniger voll- ständiges Auslaufen der Bürette entstehen können, sind da- durch auf ein Minimum zu bringen, dass man die Flüssigkeit nur bis zu einer unten in der Bürette angebrachten Marke aus- fliessen lässt. Zuweilen ist die Pipette
B
mit dem Reservoir für die Normallösung fest verbunden, wie beim
Gay-Lussac
’schen Silberprobenapparat (Taf. VIII. Fig. 158). Bleiben in Folge einer geringen Fettschicht Tropfen an den innern Wänden der Pipette hängen, so entfernt man diese durch Aetzkalilösung, Aether oder am besten durch eine mit Schwefelsäure versetzte Lösung von saurem chromsauren Kali, hält auch wohl die Pipette stets mit der Normallösung gefüllt.
Kerl
, Probirkunst. 7
Instrumente und Geräthschaften.
IV. Abschnitt.
Instrumente und Geräthschaften.
Apparate und Geräth- schaften.
§. 46. Allgemeines
. Ausser den Apparaten zur Erzeugung von Wärme und den Probirgefässen bedarf der Probirer noch verschiedener Geräthschaften, welche im Nachstehenden der Hauptsache nach angeführt werden sollen.
Eigenschaften einer guten Wage.
§. 47. Probirwagen
Ueber Construction der Wagen vid.: Dr.
Carl
, Repert. d. physik. Technik. München 1865. S. 7.
nebst Zubehör
. Man bedarf Wagen von verschiedener Belastungsfähigkeit und Empfindlichkeit. Letztere oder die Grösse des Ausschlagwinkels nimmt um so mehr zu, je leichter Wagbalken und Wagschalen, je geringer die Reibung der Schneide auf ihren Pfannen (erstere am besten von Stahl, letztere von Achat) und je näher sich der Schwerpunct der Wage dem Stützpuncte befindet. Liegen letztere beiden jedoch zu nahe zusammen, so kommt die Wage wegen übergrosser Empfindlichkeit zu schwierig zur Ruhe und das Wägen dauert zu lange.
Richtigkeit.
Als Haupterfordernisse für die
Richtigkeit einer Wage
gelten, dass ihre Drehungsaxe über ihrem Schwerpunct, dagegen mit den Aufhängepuncten der Wagschalen in einer Ebene liegt, die Arme gleich lang sind und der Wagebalken sich bei einer Belastung der Schalen nicht biegt.
Die Richtigkeit einer Wage erkennt man daran, dass, nach- dem sie nöthigenfalls durch eine während des ganzen Versuchs unverrückt bleibende Tara ins Gleichgewicht gebracht, dieselbe darin verharrt, wenn man auf jede Schale ein gleich grosses Gewicht legt oder wenn man Gewichte und gewogene Masse, welche sich das Gleichgewicht halten, auf den Schalen vertauscht (
Umschalen
); alsdann ist die Wage völlig gleicharmig. Ein blosses Einspielen der Zunge auf die Mitte der Scale ohne auf- gelegte Gewichte und ohne Umschalen beweist noch nicht die Richtigkeit einer Wage, weil dieser Zustand auch bei einem Arm eintreten kann, der etwas kürzer, aber schwerer als der andere ist. Hat der die Schnüre der Wagschälchen tragende Haken zu viel Spielraum an den Endschneiden oder ist er sonst nicht ganz correct gemacht, so kann er leicht seine Lage ändern, wobei dann beim Wägen Differenzen entstehen und sich die Wage während dessen ändert. Die Schälchen zur Aufnahme des Probegutes, mit oder ohne Stiel, müssen genau
§. 47. Wagen.
von gleicher Schwere sein, so dass sich beim Umschalen der- selben keine Differenzen zeigen.
Zur Prüfung der
Empfindlichkeit
der Wage beschwert
Empfindlich- keit.
man die Wagschalen mit der höchsten Belastung, welche dem Zwecke und der Construction derselben nach zulässig ist und beim demnächstigen Abwägen vorkommen kann, und legt, wenn Gleichgewicht vorhanden, auf die eine Wagschale das kleinste Gewicht, bis zu welchem man überall auswägen will, so muss sich ein deutlicher Auschlag der Zunge zeigen.
Je empfindlicher die Wagen, um so leichter sind sie durch Staub, Zugluft, ungleiche Erwärmung oder electrische und magnetische Einwirkungen einer Veränderung des Gleichge- wichtes ausgesetzt. Wagen mit stählernem Balken darf man nicht in der Richtung des magnetischen Meridians aufstellen.
Die Wagen sind unabhängig vom Fussboden auf einem
Aufstellung d
Wagen.
mittelst Bankeisen und Eisenspreitzen an der Wand befestigten Brette so aufzustellen, dass zur Schonung der Augen das Licht seitlich fällt und hinter der Wage ein Schirm von mattem grü- nen Zeuge steht. Empfindlichere Wagen sind durch einen Glaskasten gegen Staub, Luftzug und Oxydation zu schützen, welcher, mit Schieblade versehen, auf 3 spitzen Schrauben ruht, durch deren Stellung man mittelst eines an der Wage ange- brachten Pendels oder einer Libelle dieselbe horizontal stellen kann, so dass deren Zunge auf den Mittelpunct der Scale einspielt. Es ist für das Wägen bequemer, die Zunge nach unten statt nach der Seite oder nach oben schlagen zu lassen.
Zur Absorption der Feuchtigkeit stellt man in den Wagen- kasten ein mit Chlorcalcium oder ausgeglühter Potasche theil- weise gefülltes Glas.
Wirkt der Luftzug beim Oeffnen der Zimmerthür merklich auf die Wage beim Wägen ein, so versieht man den umgeben- den Raum noch mit einem Verschlag mit Glasfenstern.
Von dem Verfahren beim Wägen war bereits (S. 19) die Rede.
Man bedarf je nach der Grösse der Belastung etc. folgende
Verschiedene Wagen.
verschiedene Wagen:
1)
Kornwage
und
Feinprobenwage
in Gehäuse, zum
Kornwage.
Einwägen der Silber- und Goldkörner und zum Einwägen von Legirungen edler Metalle. Bei 1 Gramm Belastung auf jeder Wagschale muss dieselbe noch 1/10 Milligramm bei 1 Scalentheil Ausschlag, bei 5 Gramm Belastung etwa ½ Scalentheil Aus- schlag deutlich angeben. Tragkraft höchstens 5 Gramm.
7*
Instrumente und Geräthschaften.
Die zweckmässig nach Art der
Plattner
’schen Löthrohr- probirwagen eingerichteten Instrumente dieser Art haben nach- stehende Einrichtung (Taf. VII. Fig. 137, 138):
a b
Schere, am untern Ende mit dem Index, mittelst des Durchsteckers
c
am Aufzug
p
befestigt. Mittelst des Knopfes
e
und einer um die Leitscheiben
f
und
g
gehenden seidenen Schnur
h
lässt sich die Wage heben und senken an der in die Decke des Gehäuses befestigten Hülse
d. i
Malerpinsel an einem beweglichen Arm, an welchen ersteren sich der untere verstärkte Theil
k
der Schere
a b
anlegt, um unnöthige Schwingungen derselben bei aufgezogener Wage zu vermeiden.
v
Wagbalken mit Zunge
w
. Die mit kleinen Schälchen
m
versehenen Wagschalen
n
sind besser an Platindrähten oder Pferdehaaren, als an seidenen Schnüren des anhaftenden Staubes wegen aufgehängt und ruhen nach dem Arretiren auf untergelegten Messingblechen
o
. Um die Adhäsion der ersteren an letzteren beim Aufziehen zu ver- meiden, versieht man die Wagschalen unterwärts zweckmässig mit 3 spitzen Stiften. Die ganze Vorrichtung steht in einem Glasgehäuse
r
mit Schiebfenster
q
; der Knopf
e
befindet sich bequemer ausserhalb derselben und das Fenster wird beim Auf- schieben bequemer durch über Rollen
s
laufende Gewichte
t
(Balancier), als durch eine Feder festgehalten.
u
Schieblade.
Bei
Münzwagen
hängt man wohl, um das Anhaften von Staub möglichst zu vermeiden, die Schale
a
(Taf. VII. Fig. 139) an einem Metallbügel
b
auf und setzt in eine Vertiefung der- selben das die Probesubstanz tragende Schälchen. Letzteres muss grösser sein, als die Wagschale selbst, damit aus dem Schälchen beim Wägen etwa herausfallende Probetheilchen über die Wagschale weggleiten. Je kleiner letztere, desto weniger wirksam der Luftzug. Damit sich bei den steifen Bügeln die Haken an den Endschneiden beim Senken des Wagbalkens nicht aushängen, ist unterhalb derselben noch ein Glied
d
angebracht. Auch empfiehlt sich eine Arretirung der Wagschalen von unten, in einem auf und niederschraubbaren Messingblättchen
m
oder in einer solchen nach
Mohr
’s Angabe
Mohr
, die Titrirmethode. 1862. S. 347.
bestehend.
Die Münzwagen müssen mehr als die Kornwagen tragen, aber nöthigenfalls als solche brauchbar sein und bei 1 Gramm Belastung auf jeder Schale mindestens noch 1/10 Milligr. an-
§. 48. Gewichte.
zeigen.
Mulder
’s Wage
Die Silberprobirmethode, von G. J.
Mulder
, deutsch v.
Grimm
. Leipzig 1859. S. 230.
giebt noch 1/20 Milligr. an. Zweckmässig eingerichtete Münzwagen sind von
Mohr
empfohlen, desgleichen auch z. B. die Löthrohrprobirwagen.
2)
Vor-, Einwiege-, Schlieg-
oder
Erzwage
, ohne
Vorwage.
Gehäuse, zum Einwägen von Erzen etc. und zum Auswägen der Könige von unedlen Metallen. Bei 5 Gramm Belastung auf jeder Schale incl. der Einsatzschalen mit Griff muss die Wage bei 1 Milligramm Auflage deutlich sichtbar ausschlagen. Trag- kraft bis 30, höchstens 50 Gramm.
Eine auf den
Freiberger
und
Oberharzer Hütten
übliche Construction ergeben die Figuren 140 und 141 auf Taf. VII. Die Buchstaben haben dieselbe Bedeutung, wie in Fig. 137 u. 138.
Die in der
Fahluner
Bergschule für Roheisenproben vor- handenen Wagen mit 122 Mm. langem messingnen Wagebalken mit stählernen Zapfen, welche 1 Milligramm noch deutlich an- geben, haben auf ihrem Wagbalken eine decimale Eintheilung, welche beim Anhängen von Centigrammhäkchen Milligramm an- zeigt. Die silbernen Wagschalen von 37 Mm. Durchmesser sind an 74 Mm. langen Schnüren aufgehängt.
3)
Apothekerwage
. (Taf. VII. Fig. 142) zum genauen
Apotheker- wage.
Abwägen grösserer Quanten, z. B. bei Nässproben, der
Huss
’- schen Salpeterprobe, bei Quecksilber- und
Will
’schen Braun- steinproben etc., noch 5 Mgr. anzeigend.
a
durchbrochener Wag- balken mit Zunge
b. c
Bügel mit Schalen
d
.
4)
Gewöhnliche Handwage (Commercialwage)
, zum
Handwage.
Abwägen mehrerer Pfunde, z. B. bei Bereitung von schwarzem Fluss. Auch wird eine solche Wage wohl statt der vorigen bei Nässproben, Antimonproben etc. angewandt.
§. 48. Gewichte.
Dieselben bestehen gewöhnlich aus Platin,
Material zu d. Gewichten.
Silber, Argentan oder Messing. Das Argentan läuft weniger leicht als Silber und Messing an, hat ein geringeres specifisches Gewicht als beide, und ein viel geringeres, als Platin und ist härter. Die kleinsten Gewichte stellt man wohl aus Federmark oder Aluminium her. Messinggewichte werden vor dem letzten Ju- stiren zweckmässig galvanisch vergoldet. Der durch das An- laufen entstehende Ueberzug pflegt indess selbst auf sehr feinen Wagen keine merklichen Differenzen zu veranlassen.
Die Prüfung der Gewichte geschieht auf einer richtigen und
Prüfung der Gewichte.
hinreichend empfindlichen Wage in der Weise, dass man zu-
Instrumente und Geräthschaften.
nächst die Gewichtseinheit (1 Grm., 1 Probirctr.) auf die eine Wag- schale bringt und die Wage durch Auflegen einer Tara von Mes- singblech und zuletzt Staniol vollständig ins Gleichgewicht versetzt.
Dann wird das Gewicht abgenommen und an seine Stelle etwa vorhandene gleichwerthige Gewichte, dann dieselbe Ge- wichtsgrösse in kleineren Gewichten gebracht und ein etwaiger Ausschlag der Wage beobachtet. In derselben Weise vergleicht man nun auch die übrigen Unterabtheilungen des Gewichts mit einander und mit den kleineren. Die kleinsten Gewichte dürfen auf einer Kornwage keine merkliche Differenz zeigen, bei Ver- gleichung der grösseren Gewichte mit allen kleineren übersieht man wohl Differenzen von 0,1—0,2 Milligramm.
Uebliche Pro- birgewichte.
Folgende Arten von Gewichten können von den Probirern benutzt werden.
A. Gewichte für Erze, Legirungen unedler Metalle etc.
Grammge- wicht.
1)
Grammgewicht
. Die Einheit, das
Gramm
, ist gleich dem Gewichte von 1 Cubikem. Wasser bei 4° C im luftleeren Raume und das Grammgewicht zerfällt in nachstehende Abthei- lungen nach oben und nach unten:
1 Gr. = 1 Gramm 1 Gr. = 1 Gramm.
10 „ = 1 Dekagramm 0,1 „ = 1 Decigramm.
100 „ = 1 Hectogramm 0,01 „ = 1 Centigramm.
1000 „ = 1 Kilogramm 0,001 „ = 1 Milligramm.
Zu Proben wiegt man selten mehr als 50 Gramm ein und das Auswägen geschieht in manchen Fällen, z. B. bei Gold- und Silberproben, bis auf 0,1 Milligramm.
Centnerge- wicht.
2)
Centnergewicht
. Dasselbe ist ein verjüngtes Han- delsgewicht und pflegt, in den verschiedenen Ländern verschieden, die
Eintheiluug
des letzteren zu haben; zuweilen erhält dasselbe aber auch eine abweichende, z. B. ein decimale, wie aus nach- stehenden Beispielen hervorgeht:
a)
Oberharzer Centnergewicht
: 1 Ctr. = 5 Gramm = 100 Pfd. à 10 Loth à 10 Quint = 10000 Quint; kleinstes Ge- wicht für gewöhnlich 0,5 Quint = 0,25 Milligramm, zuweilen 0,2 Quint = 0,1 Milligr.
b)
Freiberger Centnergewicht
: 1 Centner = 3,75 Grm. = 100 Pfd. à 100 Pfundtheile = 10000 Pfdthle.; kleinstes Ge- wicht 0,5 Pfdthle. = 0,1875 Milligramm.
Nässprobirgewicht
: 1 Centner = 75 Gramm = 100 Pfd.; kleinstes Gewicht 0,5 Pfd.
§. 48. Gewichte.
c)
Oesterreichisches Centnergewicht
. 1 Centner (ver- jüngtes Commercialgewicht) = 10 Gramm = 100 Pfd. à 32 Loth à 4 Quentchen à 4 Denär; kleinstes Gewicht 1 Denär = 0,195 Milligr. Gewöhnlich wiegt man nur ½ Ctr. = 5 Gramm ein und macht die Proben doppelt.
Seit 1857 werden die Gehalte der Gold- und Silberkörner aus den Erzproben in Tausendtheilen eines
Münzpfundes
(Zollpfundes) ausgedrückt, indem 1 Centner = 100 Münz- oder Zollpfd. à 1000 Pfdtheilen.
Man wiegt wohl noch die Erzproben nach dem verjüngten Landesgewicht (Commercialgewicht) ein und die Gold- und Silber- körner nach dem Münzpfundgewicht aus, indem man die Schwere des Centners von letzterem im Vergleich zu dem des ersteren nach dem wirklichen Verhältniss des Handels- und Münz- oder Zollgewichtes von 560,11 : 500 proportionell vermindert hat.
d)
Aelteres Probircentnergewicht
. Man findet auf deutschen Hüttenwerken zuweilen noch ein dem älteren Preus- sischen Civilgewicht (1 Ctr. = 110 Pfd. à 2 Mark à 16 Loth à 18 Grän oder 4 Quentchen = 51,4482 Kil. Gramm) entspre- chendes Probircentnergewicht. (1 Probirctr. = 1 Quentchen. Civ. Gew. = 3,654 Gramm).
e)
Englisches Probirgewicht
. Man bedient sich in England meist eines dem Apothekergewicht (Troy Weight) ent- lehnten
Graingewichtes
.
1 Troypfund = 12 Ounces (oz.) à 20 Pennywights (dwts) à 24 Grains = 5760 Grains (grs) = 373,25 Gramm.
Als Einheit für das Probirgewicht nimmt man häufig 1000 Grains = 64,8 Gramm, wiegt dann gewöhnlich 400 Grain (circa 26 Grm.) Erz ein und bestimmt einen Bleigehalt bis auf 1 Grain (0,065 Grm.), einen Kupfergehalt bis auf ¼ Grain (0,016 Grm.) und einen Silbergehalt bis auf 1/1000 Grain.
Manche Probirer wenden 1 Unze = 480 Grain = 31,1 Grm. Einwage statt 400 Grain an.
Die cornischen Probirer nehmen z. B. für Kupfererze als Einheit des Probirgewichtes 400 Grains an, theilen diese Einheit in 100 Theile (Cents) und wägen bis 1/16 Cent aus. Es sind dann
Troy-Gewicht.
Instrumente und Geräthschaften.
Die englischen Kupfererzwagen geben bei 500 Grain Be- lastung noch 1/20—1/50 Grain an.
Für Handelszwecke geben die englischen Probirer den von 400 Grain erhaltenen Metallgehalt bei Blei in Centnern (ewts), Quarters (qs) und Pfund (lbs), bei Silber in oz., dwts und grs. pro Tonne Erz an und bedienen sich hierbei behufiger Reduc- tionstabellen, wie solche sich für Blei z. B. in
Phillips
Metallurgy. London 1852. p. 479 und für Silber pag. 487 befinden. Da 1 Tonne = 20 Centner (ewts) Handelsgewicht (Avoir du poids) à 4 Quarters à 28 Pfund à 16 Unzen à 16 Drachmen = 32666,6 Unzen Troygewicht, so entspricht 1 Unze Silber in der Tonne etwa 0,3 Pfdthln. Silber im Centner. (1 Pfd. Avdps = 1,2152 Pfd. Troy = 453,598 Gramm).
B. Münzgewichte für Legirungen edler Metalle.
Grammge- wicht.
1)
Grammgewicht
. Für
Silberfeinproben
(Münzen, Brand- und Blicksilber etc.) dient als Einheit des Probirge- wichts entweder 1 Gramm oder ½ Gramm, jedesmal in 1000 Theile getheilt, indem man nur bis auf ganze Tausendstel aus- wägt. Für
Goldproben
wählt man als Einheit ½ Gramm, wie vorhin in 1000 Thle. getheilt.
Mark- und Karatgew.
2)
Mark-
und
Karatgewicht
, ersteres für Silber-, letzteres für Goldproben früher angewandt, jetzt aber meist durchs Gramm- gewicht verdrängt.
Man rechnete das absolute Gewicht der für Münzen und den Silber- und Goldhandel früher in Deutschland fast allgemein ge- bräuchlichen köllnischen
Mark
= ½ Pfd. köllnisch = 233,8555 Gramm, nur in Oesterreich = ½ Pfd. Commercialgewicht = 280,644 Gramm. In England bestimmt man den Feingehalt des Goldes nach 24 Carats à 4 Grains, den des Silbers nach 12 Unzen à 20 dwts à 24 grs.
Die vollständigen Unterabtheilungen des köllnischen Mark- gewichtes (
Richtpfenniggewicht
) sind folgende:
§. 49. Werkzeuge bei den Probiröfen.
Als absolutes Gewicht der verjüngten Mark Probirgewicht nimmt man ½ bis 1 Gramm, wählt als Unterabtheilungen für Silberproben Loth und Grän, für Goldproben Karat und Grän und wiegt bis auf ¼ oder ⅛ Grän aus.
3)
Apotheker-
oder
Medicinalgewicht
. Zuweilen findet
Apothekerge- wicht.
man auch Angaben nach diesem, weshalb die Eintheilung des hannöverschen hier folgen möge:
§. 49. Werkzeuge zur Bedienung der Probiröfen.
Man bedarf
Werkzeuge.
hölzerne oder eiserne, wohl rostartig durchbrochene
Schaufeln
zum Aufgeben des Brennmaterials;
eiserne Haken
, etwa 4 Cm. lang mit 60—80 Cm. langem Stiel von 8 Mm. Dicke und mit einem Ring als Handhabe am Ende, zum Nachstockeln der Kohlen im Holz- kohlenmuffel-, Wind- und Gebläseofen;
Eisenkrücke
, 8 Cm. breit und 5 Cm. hoch mit 32 Cm. langem Stiel, am Ende breit geschlagen und mit einem Loche zum Aufhängen versehen, zum Reinigen der Muffel, Ausräumen der Asche etc.; bei Steinkohlen- muffelöfen ein vorn spitzes, hinten mit einem Knopfe versehenes
Räumeisen
von 1,5 Met. Länge und 13 Mm. Dicke, sowie eine 9 Cm. breite und 6,5 Cm. hohe
Eisenkrücke
mit 1,3 Met. langem Stiel zum Aufräumen des Rostes und der Kohlen auf demselben;
Kohlensieb
mit 1 Cm. weiten Maschen;
Aschen- sieb
mit 3 Mm. weiten Maschen.
Instrumente und Geräthschaften.
Geräth- schaften.
§. 50. Geräthschaften zur Vorbereitung des Probirgutes.
Hierher gehören solche
z. Nehmen.
1) zum
Nehmen des Probirgutes
(S. 12): kleine
Eisen- löffel
von 4 Cm. Durchmesser in horizontaler und rechtwinkliger Stellung zum etwa 90 Cm. langen Stiel, mit Loch zum Aufhängen;
Meissel, Hohlmeissel
und
Bohrer
zur Probenahme von Legirungen nebst
Granulirkessel
oder blanker
Eisenplatte
zum Ein- oder Ausgiessen von Legirungen; hohler blecherner
Halbcylinder
für Schliege; blanker Eisenstab zum Holen von
Spanproben; Schaufeln, Tröge
oder
Kästen
von Holz oder Eisen zur Aufnahme von Probestücken oder Schliegen;
Loupe
zur Untersuchung der Erzbeschaffenheit etc;
Schraub- stock
etc.;
z. Trocknen.
2) zum
Trocknen des Probirgutes
(S. 16):
Eisen- blecherne Trockenpfanne
mit Stiel, etwa 28 Cm. lang, 22 Cm. breit und 6 Cm. hoch; eiserne
Rührspatel; Trocken- gestell
mit Drahtnetz zur Aufnahme der Trockenpfannen; guss- eiserne
Trockenscheibe
a
(Taf. IV. Fig. 60) in der Mitte mit einer Handhabe
b
versehen, an der Peripherie mit in Ver- tiefungen befindlichen und am Stiel numerirten Messingschälchen
c
und einer höhern mit Kupferfeile gefüllten Schale
d
, bis zu deren Boden ein Thermometer
e
eingesenkt ist; kupfernes
Was- serbad
(Taf. IV. Fig. 56),
a
innerer, zur Aufnahme des zu trock- nenden Gegenstandes dienender, mit Thür
b
versehener Kasten;
c
äusserer Kasten;
d
Zwischenraum zur Aufnahme des durch
e
eingegossenen Wassers;
f
Oeffnung zum Entweichen des Was- serdampfes;
g
Glasröhre; kupfernes
Luftbad
(Taf. IV. Fig. 58),
α
Kupfercylinder,
b
Deckel mit der Oeffnung
c
zur Aufnahme des Thermometers
d, e
und
f
durch Stöpsel verschliessbare Oeff- nungen zum Luftein- und Austritt;
z. Zerkleinern.
3)
zum Zerkleinern des Probirgutes
(S. 17):
Flache Reibschale
A
von Gusseisen mit Schnauze
a
und Reiber B (Taf. VI. Fig. 116, 117), desgl.
halbkugelförmige Reib- schalen
mit Pistill (Taf. VI. Fig. 115) in 2 Grössen, von etwa 11 Cm. lichter Weite und 6 Cm. Tiefe und resp. von 15 und 10 Cm., letztere auch wohl von Messing gefertigt, zum Aufreiben der Röstproben, Zusammenreiben der Beschickung etc.;
Mörser
mit hölzernem Schliessdeckel von verschiedenen Dimensionen, z. B. von 24 Cm. Weite und 26 Cm. Tiefe nebst 6 Cm. hoher Ausweitung zur Aufnahme des Deckels, und resp. 20 und 21 Cm., ersterer mit einem 1,2 M. langen und unten 8 Cm. dicken Stampfer;
§. 50. Geräthschaften z. Vorber. d. Probirgutes.
für sehr harte Körper
Achatreibschalen
oder
Stahlmörser
(Taf. VI. Fig. 118), aus einer Stahlplatte
a
mit 6 Mm. betra- gender Vertiefung zur Aufnahune eines hohlen Eisencylinders
b
von 24 Mm. Weite und 21 Mm. Höhe bestehend, in welchem die Substanz mittelst Hammerschlägen auf einen darein passenden Stahlcylinder
c
von 45 Mm. Höhe und 18 Mm. Dicke zerkleinert wird; man kann dem Mörser auch grössere Dimensionen geben;
Hämmer
(Taf. VI. Fig. 121 b.) von verschiedener Schwere mit einer quadratischen Bahn, am anderen Ende zugeschärft; zum Zerschlagen der Probirgefässe gusseiserne
Unterlagsplatten
und
Ambösse
a
(Taf. VI. Fig. 120a.) von quadratischer oder oblonger Form, z. B. 7—8 Cm. Quadr., da wo sie aus dem hölzernen Ambosstock
b
herausragen, mit einer Eisenscheibe
c
umgeben, deren Rand etwas aufgebogen ist; zum Ausplatten von Legirungen (z. B. bei Münzproben) ein gut polirter
Stahl- ambos
von etwa 8—9 Cm. Durchmesser nebst
Hammer
(Taf. VI. Fig. 121 a.) mit polirter quadratischer und runder Bahn, erstere mit gebrochenen Ecken; der Ambos wird mit einem Kasten überdeckt und von Zeit zu Zeit mittelst auf Holz ge- spannten Leders abgerieben, den Ambosstock überzieht man oberhalb mit dicker weisser Pappe; bei Goldproben ein kleines
Walzwerk
(Taf. VI. Fig. 119),
a
Walzen, durch Federn
b
aus einander gehalten, mittelst der Schraube
c
stellbar und mittelst der Handhabe
d
und des. Getriebes
e
zu bewegen, wobei der Fuss
f
auf einem Tische mit Zwingen befestigt ist;
ge- wöhnliche
und
Stockschere
, verschiedene
Feilen, Ras- peln
und
Kneifzangen
mit innen glatten und rauhen Flä- chen etc.;
4) zum
Sieben
(S. 17): Gröbere und feinere cylindrische
z. Sieben.
Haar-
und
Messingdrahtsiebe
, erstere z. B. mit etwa 14 Löchern pro Cm., letztere mit 12—32, die feinsten mit 40 Löchern pro Cm. (S. 17). Zur Verhütung des Verstäubens versieht man das Sieb mit einem Papierdeckel und setzt dasselbe in einen hölzernen Untersatz mit Lederboden (Kapsel).
Auch wendet man wohl kugelförmige, aus zwei Hälften be- stehende Siebe von Messingdraht an.
5) zum
Schlämmen
(S. 18):
Bechergläser, Glas-
z. Schlämmen.
cylinder
, hölzerne
Sichertröge
von verschiedener Grösse (Taf. VI. Fig. 120, 121);
6) zum
Einwägen
(S. 19):
Messingpincetten
mit spitzen
z. Einwägen.
Endbacken (Taf. VI. Fig. 122) zum Fassen der Gewichte, Schäl-
Instrumente und Geräthschaften.
chen, Metallkörner, Metallschnitzeln etc. beim Arbeiten mit der Kornwage; die Endbacken
a
bestehen zweckmässig aus Elfenbein oder Knochen und sind gerade oder gekrümmt; messingne
Pin- cette
(Taf. VI. Fig. 123), mit stumpferen Spitzen zum Fassen der Gewichte und Könige beim Arbeiten mit der Vorwage; Fig. 123 a Pincette, bei englischen Kupferproben gebräuchlich;
messingne Probenlöffel
(Taf. VI. Fig. 124);
Exsiccator
, ein mit Chlorcalcium und einem Dreifuss von Eisendraht ver- sehener und mit einer mattgeschliffenen Glasplatte dicht ver- schlossener Glascylinder von etwa 66 Mm. Weite und 11 Cm. Höhe, in welchem man das Gefäss mit geglühter Substanz vor dem Wägen erkalten lässt, wenn dieselbe leicht Feuchtigkeit anzieht;
Haarpinsel
oder
seidene Lappen
zum Abwischen der Wagschalen und Schälchen, welche mit den blossen Fingern nicht berührt werden dürfen;
Glanzpapier, Skarnitzel
, aus feinem Briefpapier kunstgerecht hergestellte Dütchen zur Auf- nahme von Legirungen etc.;
Uhrgläser
zwischen einer Messing- zwinge (Taf. VII. Fig. 150);
Schiffchen
von dünnem Messingblech (Taf. VI. Fig. 113) oder Porzellan (Taf. VI. Fig. 114);
Libelle
zum Richtigstellen der Wage etc.; 10 Cm. weite und 2 Cm. tiefe
Kupferschale
zum Aufnehmen der Metallschnitzeln beim Zerschneiden der Legirungen etc.
Beschicken.
7) Beim
Beschicken
(S. 21): Kupferne
Mengkapseln
von verschiedener Gestalt und innen recht glatt (Taf. VI. Fig. 126);
Reibschalen
von Gusseisen (Taf. VI. Fig. 115), Messing, Bronze, Porzellan oder Serpentin;
Mengspatel
von Messing, Horn etc. an den Enden ausgeplattet;
Borstenpinsel, Messinglöffel
von bestimmtem Inhalt zum Abmessen ver- schiedener Mengen silberfreien Kornbleies, mit Ziffer auf dem Stiel, andere zum Abmessen des Flusses;
Salzbrenner
von Eisenblech, 30 Cm. lang, 22 Cm. breit und 9 Cm. tief, mit Deckelklappe, zum Verknistern (Verkrachen) des Kochsalzes;
Probirstein
Chaudet-
Hartmann
’s Probirkunst. 1838. S. 142.
zur Prüfung der edlen Metalle und ihrer Legi- rungen durch den Strich, ein Stück harter, schwarzer, glatt geschliffener Basalt oder Kieselschiefer, auf welchem man mit- telst der
Probirnadeln
von bestimmtem Metallgehalt Striche macht, daneben Striche von der zu untersuchenden Legirung und die Farbe beider vergleicht; bei Goldproben müssen die Striche noch mit Säure behandelt werden. Zur Entfernung der
§. 51. Geräthschaften z. Transp. d. Probirgefässe
Striche vom Stein bestreicht man sie mit Oel, reibt mit Kohle und wischt ab.
§ 51. Geräthschaften zum Transport der Probirgefässe in und
Geräth- schaften.
aus dem Ofen und zum Manipuliren im Ofen.
1) Zum
Anfassen der Probirgefässe
dienen:
eiserne
z. Anfassen d. Probirgefässe.
Klüfte
, steif gehämmert, mit geraden Enden (Taf. VII. Fig. 127) und von verschiedener Länge, z. B. 50—60 Cm. bei Münzöfen und 80—100 Cm. bei grösseren Muffelöfen;
Gabelkluft
, mit einem hufeisenförmigen Arm (Taf. VII. Fig. 128) zum sichern Herausnehmen und Ausgiessen der Ansiedescherben, unter deren Ausschnitt am Boden das gabelförmige Ende geschoben wird, während man den andern geraden Arm auf den Scherben auf- drückt;
Tiegelzangen
von verschiedener Einrichtung und Grösse (Taf. VII. Fig. 130), bei Wind- und Gebläseöfen in An- wendung; Fig. 130d bei der englischen Kupferprobe gebräuch- lich;
Probenbretter
mit Handhabe zum Transport der Ge- fässe an den Ofen, z. B. 43 Cm. lang, 27 Cm. breit und 2 Cm. dick; kleine
Probenbleche
mit Vertiefungen, z. B. von 14 Cm. Länge und Breite mit neun 28 Mm. weiten Löchern, bei Münz- proben zur Aufnahme des Skarnitzels und der zugehörigen Bleischweren.
2) Zum
Manipuliren im Ofen
während des Röstens,
z. Manipuliren im Ofen.
Schmelzens etc. braucht man:
Rührhaken
oder
Rührspatel
beim Rösten, letztere z. B. bei der cornischen Kupferprobe in Gestalt eines schmiedeeisernen oder stählernen Stabes von 60—61 Cm. Länge, mit einem Ring zum Aufhängen am obern Ende und am untern zu einem 10 Cm. langen und 20 Mm. breiten Spatel ausgeschmiedet; eiserner
Löffel
von 40 Mm. Durchmesser mit 80—90 Cm. langem Stiel zum Nachtragen von Substanzen (Kohlenstaub, Borax etc.);
Eintrags-
oder
Backenkluft
mit gekrümmten Enden (Taf. VII. Fig. 129) zum Aufsetzen von Metallkönigen auf Capellen, Gaarscherben etc.;
Kühleisen
(Taf. VII. Fig. 132) beim Abtreiben im grossen Muffelofen z. B. 9 Cm. lang, 7 Cm. breit und 1 Cm. dick mit 85 Cm. langem Stiel, und im Münzofen 5 Cm. lang, 4 Cm. breit und 7 Mm. dick, bei 70 Cm. langem Stiel.
§. 52. Geräthschaften zur Aufnahme und weiteren Zubereitung
Geräth- schaften.
der aus dem Ofen genommenen glühenden Proben.
1) Zur
Aufnahme der glühenden Gefässe
dienen:
z. Aufnahme der heissen Gefässe.
Eiserne
Probenbleche
mit Stiel, entweder mit ebenem Boden oder mit 4 Cm. weiten, fast halbkugelförmigen Vertiefungen
Instrumente und Geräthschaften.
(Buckeln); solche
Buckelbleche
aus Eisen oder Kupfer werden
Giessbleche
genannt, wenn man den Inhalt der mit der Gabelkluft gefassten Ansiedescherben in die Buckeln entleert, nachdem dieselben mit Röthel oder Kreide ausgestrichen und das Blech gehörig angewärmt worden; bei kupfernen oder mes- singnen Giessblechen bleibt wegen geringerer Wärmeleitung, also minder plötzlichen Erstarrens, weniger Blei mechanisch in der Schlacke zurück, als bei eisernen; Giessbleche für 42 Löcher von 40 Mm. Weite und 20 Mm. Tiefe haben z. B. 44 Cm. Länge und 38 Cm. Breite bei 30 Cm. langem Stiel, für 30 Löcher 27 Cm. Breite und 22 Cm. Länge mit 20 Cm. langem Stiel; ein kleines messingnes Probenblech für Münzproben hat z. B. 12 Cm. Breite und 15 Cm. Länge, mit dem Stiel an der langen Seite, mit je 4 Vertiefungen in zwei Reihen, dazwischen 2 Spähe- löcher
a
, durch welche man beim Vorhalten des Bleches vor das Gesicht zum Schutze gegen die Hitze die treibenden Proben wahren kann (Taf. VII. Fig. 134); auch wendet man wohl mit Späheöffnungen und Handhabe versehene Holzbretter an;
guss-
oder
schmiedeeiserne Eingüsse
von verschiedener Grösse, z. B. für Bleiproben, cornische Kupferproben (Taf. VII. Fig. 133);
Eisen-
oder
Bleibleche
(Silberkornbleche) mit halbkugel- förmigen Vertiefungen von 3 Mm. Weite, z. B. 12 Cm. lang, 63 Mm. breit mit 200 Löchern zur Aufnahme der Silberkörner aus der Capelle; zur Aufnahme der entschlackten Blei-, Kupfer-, Zinnkönige etc. dienen Giessbleche.
z. weiteren Zu- bereitung der Proben.
2) Zur
weiteren Zubereitung der aus dem Ofen genommenen und erkalteten Proben
sind erforderlich:
Röstspatel
(Taf. VI. Fig. 125) mit hölzerner Handhabe
c
, Stahlschneide
a
zum Ablösen des Röstgutes vom Scherben und Knopf
b
zum Aufreiben desselben; grössere und kleinere
Hämmer
mit Schneide und quadratischer Bahn von etwa 24 Mm. Seite und kleiner, zum Zerschlagen der Probirgefässe auf einer Eisen- platte oder einem nicht polirten, quadratischen
Ambos
in Holz- gestell von etwa 7 Cm. Seite;
Buckelbleche
zur Aufnahme der entschlackten Könige;
Kornzange
(Taf. VII. Fig. 134a) zum Ausstechen der Silberkörner aus der Capelle, gut schlies- send, entweder am Ende halbkugelig mit hervorragender Spitze oder gerade abgeschnitten;
Kornbürste
(Taf. VII. Fig. 133a), eine Messingröhre
a
, auf beiden Seiten mit steifen Schweine- borsten
b
, zum Abbürsten der mit der Kornzange gefassten Silberkörner;
Magnetstab
, etwa 10 Cm. lang, 6 Mm. breit
§. 53. Geräthschaften f. nasse Proben.
und dick, z. B. für Roheisenproben etc.;
Ramme
zum Prüfen der Eisenkönige auf ihre Festigkeit, indem man ein durch einen Federdruck gelöstes Stahlgewicht von einer gewissen Höhe auf die stählerne Unterlage, wo der König liegt, fallen lässt.
§. 53. Geräthschaften für nasse Proben.
Hierher gehören unter
Geräthschaf- ten f. nasse Proben.
andern:
Stative
für Trichter, Büretten (Taf. VII. Fig. 135), Digerirkolben, Retorten und Röhren etc., im Wesentlichen in einer an einem Stabe auf und nieder schiebbaren Zwinge be- stehend;
Holzklemmen
(Taf. VII. Fig. 136) mit Charnier
a
, Feder
b
und Korkeinlage
c
zum Fassen heisser Gefässe; kleine eiserne oder messingne
Tiegelzangen
(Taf. VII. Fig. 131);
Chablonen
für Filter;
Aräometer; Thermometer
; kupferne
Blase
mit Schlangenrohr zur Herstellung von destillirtem Wasser; gusseiserne oder kupferne, innen verzinnte
Wasserkessel
mit glattem Boden;
Korkbohrer
, wenn nicht gleich Kautschuk- körke mit Löchern zu Gebote stehen u. a.
V. Abschnitt.
Probirreagentien
.
§. 54. Allgemeines
. Zur Zerlegung des Probirgutes sowohl
Zweck.
auf trocknem, als auch auf nassem Wege bedarfs in den meisten Fällen eines Zusatzes von Reagentien von verschiedenem Grade der Reinheit.
Ueber Prüfung der Reagentien auf Verunreinigungen siehe:
Bolley
, Handb. d. techn.-chem Untersuchungen. 3. Aufl 1865.
Die hauptsächlichsten derselben sollen im Nach- stehenden nach ihrer Wirkungsweise aufgeführt werden.
1. Kapitel.
Reagentien auf trocknem Wege.
§. 55. Allgemeines.
Hinsichtlich ihrer Wirkungsweise lassen
Wirkung der Reagentien.
sich die Reagentien oder Zuschläge eintheilen in:
reducirende, oxydirende, solvirende, präcipitirende, concentri- rende, verflüchtigende
und als
Bedeckungsmittel
die- nende Zuschläge. Manche derselben wirken gleichzeitig in
Probirreagentien f. trockne Proben.
mehrfacher Weise, z. B. oxydirend und solvirend (weisser Fluss), reducirend, solvirend und entschwefelnd (schwarzer Fluss) etc.
Aufbewah- rung.
Je nach ihren hygroskopischen Eigenschaften werden die Reagentien in verschlossenen Glas- oder Steingutgefässen, in mit einem Deckel versehenen Porzellan- oder Holzbüchsen etc. auf- bewahrt.
Reducirende Zuschläge.
§. 56. Reducirende Zuschläge.
Dieselben sollen oxydirten Körpern ihren Sauerstoff entweder vollständig (Reduction) oder nur theilweise (Desoxydation) entziehen und sind hauptsächlich folgende:
Holzkohle.
1)
Holzkohle
, theils als Pulver für sich (Röstproben) oder andern Zuschlägen (Potasche, Soda etc.) beigemengt oder als Auskleidung der Schmelztiegel (S. 82), theils in Stückchen von etwa 15—20 Mm. Würfelseite über der Kochsalzdecke. In letz- terem Falle hält das Kohlenstückchen durch Bildung einer reducirenden Atmosphäre von Kohlenoxydgas die äussere Luft vom Schmelzgut ab, zerlegt die aufsteigende Kohlensäure und wirkt beim Niedersinken in dem flüssig gewordenen Kochsalz, mit der gebildeten Schlacke in Berührung kommend, auf etwa verschlackte Metalle reducirend. Zu grosse Kohlenstücke saugen zu viel Kochsalz ein und es kann dann an Deckmittel für die Probe fehlen.
Der Potasche und Soda mengt man wohl 10—25 % Kohlen- staub je nach der vorliegenden Wirkungsweise bei, nachdem beide Substanzen vorher durch ein feines Sieb geschlagen sind.
Wegen ihrer Feuerbeständigkeit erhöht ein zu grosser Kohlen- zusatz die Strengflüssigkeit der Beschickung, weshalb man in manchen Fällen statt einer Einmengung von Kohle zwischen die Zuschläge die Anwendung eines mit Kohle ausgefütterten Tie- gels vorzieht (S. 82).
Man wählt zur Bereitung von
Kohlenstaub
völlig ver- kohlte Stücke, am besten von Buchenkohle aus, zerkleint die- selben, siebt durch ein Haarsieb (S. 107) und bewahrt das Pulver möglichst trocken auf.
Kokspulver.
2)
Koks-
und
Anthracitpulver
, zuweilen statt Kohlen- staub angewandt, möglichst aschen- und schwefelfrei.
Graphit.
3)
Graphit
, in Pulverform, wegen seiner schwereren Ver- brennlichkeit und, in Folge dessen, anhaltenderen Wirkung dem Kohlenpulver beim reducirenden Rösten namentlich arsen- und schwefelhaltiger Kupferverbindungen vorzuziehen. Blättriger und
§. 56. Reducirende Zuschläge.
schuppiger Graphit verbrennt zu schwer und ist deshalb weniger verwendbar, als milder.
Der natürliche Graphit enthält mehr oder weniger (1—50 %) störende unorganische Bestandtheile (hauptsächlich Kieselerde, Thonerde und Eisenoxyd, weniger Kalkerde), deren Menge man entweder durch Verbrennen einer gewogenen Menge von Graphit direct erfährt oder indirect durch Bestimmung des Kohlenstoff- gehaltes in ½ Gramm Graphit nach der
Berthier
’schen Probe (§. 211) mittelst Bleiglätte.
B. u. h. Ztg. 1864. S. 136.
Nach
Ziureck
eignet sich der dichte sibirische Graphit mit 5—6 % Asche zu Tiegelmassen sehr gut und steht in dieser Beziehung mit dem ceylonschen gleich, übertrifft den cumber- länder und sehr weit den peczorischen und passauer Graphit. Nach der Oesterreichischen Zeitschrift für Berg- und Hütten- wesen No. 51 v. 1865 sollen alle diese Sorten gegen den böh- mischen Graphit bei Krumau stark in den Hintergrund treten.
Unreiner Graphit kann für dokimastische Zwecke auf verschiedene Weise gereinigt werden, z. B. nach
Löwe
Polyt. Centr. 1855. S. 1404.
durch Glühen mit der doppelten Menge kohlensauren Kalis in einem bedeckten Thontiegel, Ausziehen des gebildeten kieselsauren Kalis durch Kochen mit heissem Wasser, Digestion des Rück- standes mit verdünnter Salpetersäure, Filtriren, Aussüssen und Trocknen des Rückstandes.
Brodie
B. u. h. Ztg. 1862. S. 353.
erhitzt das rohe Graphitpulver mit dem 2fachen Schwefelsäure und 7 % chlorsaurem Kali im Wasserbade in einem gusseisernen Gefäss, bis sich keine chlorige Säure mehr entwickelt, bringt dann zur Ent- fernung der Kieselsäure etwas Fluornatrium hinzu, wäscht die Masse sorg- fältig aus, trocknet und erhitzt bis zur Rothgluth, wobei sich die Graphit- körner aufblättern und in einen sehr fein zertheilten Zustand versetzt werden.
Auch durch Glühen des Graphites bei Rothgluth in einer Retorte, wobei Eisenoxyd zu metallischem Eisen und schwefelsaure Salze zu Schwefel- metallen reducirt werden, und Behandeln der geglühten Masse mit Salzsäure lassen sich Eisen, Sulphate und kohlensaure Salze ausziehen.
4)
Weizenmehl
, seltener
Stärkemehl
, wirkt andern
Mehl.
Zuschlägen (z. B. Potasche, Soda) zugetheilt, kräftiger redu- cirend als diesen beigemengter Kohlenstaub, weil bei der in höherer Temperatur ohne Schmelzen und Aufblähen stattfindenden Verkohlung des Mehles sich der Kohlenstoff in der feinsten Ver- theilung ausscheidet. Als Reductions- und Solvirungsmittel wer- den am häufigsten Gemenge von Potasche mit 15—20 % Mehl
Potasche u. Mehl.
(z. B. bei Bleiproben) oder von Potasche oder wasserfreie Soda
Kerl
, Probirkunst. 8
Probirreagentien f. trockne Proben.
mit 30—35 % Mehl (bei Kupferproben) und für kräftige Re- ductionen wohl mit noch mehr Mehl angewandt, bei Zinnproben z. B. wasserfreie Soda mit 50 % Mehl. Potasche und Soda müssen mit dem Mehl aufs Innigste zusammengerieben und für Kupferproben völlig schwefelsäurefrei sein.
Man zieht die angeführten Gemenge dem später (S. 126) zu erwähnenden, ganz ebenso wirkenden
schwarzen Flusse
vor, indem letzterer kostspieliger ist und wegen seiner sehr hygroskopischen Eigenschaften öfters frisch bereitet werden muss, wobei sich brenzliche, übelriechende Gase entwickeln.
Kolophonium etc.
Aehnlich wie Stärkemehl wirkt das theurere
Kolophonium
, sowie auch
fette Oele, Talg, Zucker
etc., welche aber bei der Verkohlung sich stark aufblähen und deshalb seltener, zu- weilen wohl noch beim reducirenden Rösten angewandt werden. Nach
Berthier
reducirten gleiche Mengen folgender Substanzen aus einem Ueberschuss von Glätte: ausgeglühte Holzkohle 32, gewöhnliche Holzkohle 28, Talg 15, Zucker 14,5, gedörrtes Stärke- mehl 13, gewöhnliches Stärkemehl 11 Blei.
Cyankalium.
5)
Cyankalium
, KCy mit 64,1 K und 35,9 Cy, ein schon bei niedriger Temperatur sehr energisch wirkendes Reductions- mittel, indem sich cyansaures Kali bildet; bei Zinn- und Blei- proben angewandt. Giftig und leicht zerfliesslich.
Weinstein.
6)
Weinstein
im rohen und gereinigten Zustande (Cremor tartari), K T + H T. Ersterer, welcher sich im Gemenge mit rothen oder grauen Krusten in den Weinfässern absetzt, besitzt eine grössere Reductionskraft als letzterer; bei beiden wirken auch die beim Verkohlen entweichenden kohlenstoffhaltigen Gase und Dämpfe reducirend. Beim Verkohlen des rohen Wein- steins erhält man 35—36 % Rückstand mit 15,5 % Kohle und etwa 4 % kohlensaurem, bei gereinigtem 37—38 % Rückstand mit 7 % Kohle und 6 % kohlensaurem Kalk. Weinstein wirkt kräftiger reducirend, als schwarzer Fluss, giebt aber leicht zu strengflüssige Schlacken und eignet sich deshalb besonders da, wo viel Reductions-, aber wenig Flussmittel erforderlich ist.
Oxydirende Zuschläge.
§. 57. Oxydirende Zuschläge
. Als oxydirende Agentien kommen ausser
atmosphärischer Luft
zur Verwendung:
Kalisalpeter.
1)
Kalisalpeter
, K N mit 46,56 K und 53,44 N, zur Bereitung von schwarzem, rohem und weissem Fluss (S. 127), als Oxydationsmittel bei der englischen Kupferprobe (Cu
2
S giebt mit K N je nach der Menge des letzteren metallisches Kupfer
§. 57. Oxydirende Zuschläge.
oder auch Kupferoxyd), bei der Silbererztiegelprobe, bei Chrom- proben etc. Enthält als Verunreinigungen hauptsächlich, beim Probiren aber nicht wesentlich schadende, durch Silberlösung angezeigte Chloralkalien; ein Gehalt an schwefelsauren Salzen, durch Chlorbarium nachzuweisen, ist bei Anwendung desselben zur Darstellung von schwarzem Fluss für Kupferproben schäd- lich, indem sich verschlackbares Schwefelkupfer bildet. Durch wiederholtes Umkrystallisiren lässt sich derselbe hinreichend reinigen. — Der später (S. 127) zu erwähnende
weisse Fluss
wirkt wegen eines grössern oder geringern Gehaltes an salpeter- saurem Kali auch oxydirend.
Die
Prüfung des Salpeters
Werther
, in
Erdm
. J. f. pr. Chem. Bd. 52. S. 298.
Ragsky
, im Jahrb. d. k. k. geol. Reichsanst. 1851. S. 186.
z. B. behuf der Schiess-
Salpeterprobe.
pulverbereitung besteht entweder direct in der Ermittlung seines Gehaltes an salpetersaurem Kali (
Huss
’sche Krystallisations- probe
) oder nur seines Gehaltes an Salpetersäure auf volu- metrischem Wege (
Pelouze
’sche Probe
) oder durch eine Verflüchtigungsprobe (
Reich
’s Verfahren
). Obgleich in letz- terem Falle es unbestimmt bleibt, an welche Basen die Salpeter- säure gebunden ist, so kann deren Bestimmung doch von praktischem Werthe sein.
a)
Huss
’ Krystallisationsprobe auf salpetersaures
Huss
’ Krystal- lisationsprobe.
Kali
. Dieselbe beruht darauf, dass eine erkaltende Salpeterlösung von bestimmtem Procentgehalte bei einer bestimmten Temperatur nadelförmige Kryställchen von salpetersaurem Kali ausscheidet. Man wiegt in einem tarirten Becherglase auf einer Apothekerwage (S. 101) möglichst rasch, um die Wasserverdampfung zu vermin- dern, 100 Gramm Wasser von etwa 45° R. (56°C.) ab, indem man zuletzt mittelst einer als Pipette gebrauchten Glasröhre geringe Wassermengen zufügt oder wegnimmt, und schüttet in das Wasser 40 Gramm von dem sehr fein geriebenen, vollkommen (bei etwa 150°C.) getrockneten Salpeter. Unter Umrühren bringt man den- selben, wobei eine sofortige Temperaturerniedrigung eintritt, rasch zur Lösung, filtrirt, sobald diese
völlig
eingetreten ist, auf einem etwas erwärmten Trichter einen Theil der Flüssigkeit in ein kleines Becherglas und lässt das Filtrat unter stetem Umrühren mit der hinreichend starken Kugel eines in ¼ Grade R. ein- getheilten Thermometers so weit erkalten, bis sich auf dem Boden des Glases kleine Nadeln von angeschossenem salpeter-
8*
Probirreagentien f. trockne Proben.
sauren Kali zeigen. Man beobachtet dann die Krystallisations- temperatur am Thermometer und ersieht aus der nachfolgenden
Huss
’schen Tabelle den zugehörigen Procentgehalt an salpeter- saurem Kali:
Es ist bei dieser Probe zu beobachten: dass das Lösewasser nicht zu heiss ist, damit die Wasserdampfung das Resultat nicht alterirt; dass die Abkühlung der Lösung behuf Krystallisation gleichmässig geschieht und zwar am besten unter stetem Um- rühren, indem man das Becherglas in ein Gestell hängt oder auf eine dicke Papierunterlage auf Holz stellt; dass das Thermo- meter richtig ist, d. h. gerade eine Krystallisationstemperatur von 20¼° R. angiebt, wenn man 40 Gramm chemisch reinen trocknen Salpeter in 100 Gramm Wasser löst und bis zur Krystallisation abkühlt. Sollte das Thermometer hierbei nicht genau diese Temperatur angeben, z. B. nur 20°, so muss zu allen Beobachtungen mit diesem Thermometer ¼° addirt werden. Man muss deshalb das Thermometer vor seiner Anwendung mittelst einer Probe mit chemisch reinem Salpeter prüfen. Ent- hält der Salpeter viel Chloralkalien, so fällt der Gehalt an salpetersaurem Kali nach dieser Probe zu gering aus, indem
§. 57. Oxydirende Zuschläge.
Wasser, welches
Chloralkalien
aufgelöst enthält, mehr Sal- peter aufnimmt als reines. Ein Gehalt an
Natronsalpeter
, auch wohl an
schwefelsaurem Kali
, bewirkt ein zu frühes Krystallisiren, ergiebt also den Gehalt an salpetersaurem Kali zu hoch, so dass man über 100 % davon finden kann.
Man entdeckt am einfachsten
Natronsalpeter
im Kalisal- peter, wenn man letzteren aus gesättigter Lösung auskrystallisirt, die Mutterlauge eindampft und abermals Kalisalpeter daraus an- schiessen lässt, von der zweiten, nöthigenfalls dritten coneen- trirten Mutterlauge einen Tropfen auf einem Glasstreifen zur Krystallisation bringt und die Krystalle unter dem Mikroskope beobachtet. Während Kalisalpeter in Prismen, Chlornatrium und Chlorkalium in Würfeln mit Treppen sich zeigen, erscheint der Natronsalpeter in rhomboedrischer Form.
b)
Pelouze
’s volumetrische Probe auf Salpeter-
Pelouze
’sche Probe.
säure
. Dieselbe beruht darauf, eine bestimmte Menge Eisen- oxydulsalz mit der aus dem Salpeter ausgetriebenen Salpeter- säure zusammenzubringen, wo sich dann ein Theil des Oxyduls in Oxyd verwandelt, der Rest durch Chamäleon titrirt und daraus der Gehalt an Salpetersäure berechnet wird (6 Fe + N = 3 Fe + N). Es vermag 1 At. Salpetersäure oder 1 At. Kali- salpeter (101,11) das Oxydul von 6 At. metallischem Eisen (168) zu oxydiren und man muss deshalb etwas mehr als 6 At. Eisen zum Versuche nehmen. Man thut in die Flasche
a
(Taf. VII. Fig. 146) Schwefelsäure und 0,83 Gramm Eisendraht, setzt den Stöpsel mit den beiden Glasröhren
b
und
c
auf, lässt letztere in das Luftabschluss bewirkende Wasser des Gefässes
d
ein- tauchen und erwärmt
a
mit einer Spirituslampe. Sobald das Eisen aufgelöst ist, nimmt man Spirituslampe und Wasserglas
d
weg, thut in den Trichter
e
½ Gramm Salpeter, giesst etwas Wasser darauf, lässt die Masse durch öfteres momentanes Oeff- nen des Quetschhahns
f
zu verschiedenen Malen, damit keine zu starke Gasentwicklung eintritt, in
a
ein und spült den Trichter mit etwas destillirtem Wasser nach. Dann lässt man
c
wieder in Wasser eintauchen, kocht die Flüssigkeit in
a
etwa ½ Stunde (bis eine gelbe Farbe hervorgetreten), vertauscht hierauf das Gefäss
d
mit einem solchen mit frischem Wasser, unterbricht das Kochen, lässt das Wasser aus
d
in den Kolben
a
über- treten, giesst den Inhalt aus
a
möglichst rasch in ein Becherglas und titrirt das noch vorhandene Eisenoxydul rasch durch Cha-
Probirreagentien f. trockne Proben.
mäleonlösung. Verbrauchte man z. B. 0,8 C. C. von letzterer und entsprechen 116,6 C. C. derselben 1 Gramm Eisen, so reprä- sentiren die 0,8 C. C. Chamäleonlösung 0,0068 Gramm Fe und es sind 0,83 — 0,0068 = 0,8232 Gramm Eisen von ½ Gramm Salpeter oxydirt, was nach der Proportion 168 : 101,11 = 0,8232 : x = 0,495 Gramm oder nach der Proportion 0,5 : 0,495 = 100 : x = 99 % salpetersaurem Kali entspricht.
Reich
’s Probe.
c)
Indirecte Salpeterprobe von
Reich
.
B. u. h. Ztg. 1861. S. 197.
Man treibt die Salpetersäure aus dem Salpeter durch Erhitzen in einer oxydirenden Flamme (z. B. Spirituslampe mit doppeltem Luftzug, weniger gut über einem
Bunsen
’schen Brenner) mit der 4—6fachen Menge Quarzpulver bei dunkler Rothglühhitze aus; es giebt dann der Gewichtsverlust die Menge Salpetersäure im Salpeter an. Bei der bezeichneten Temperatur werden schwefelsaure Salze oder Chlorverbindungen nicht zersetzt, wohl aber können sich bei stärkerer Hitze Chloralkalien verflüchtigen. In einer redu- cirenden Flamme entweicht unter Bildung von kohlensaurem Natron Chlorwasserstoff.
Man schmilzt 1—2 Gramm Salpeter in einem bedeckten Platintiegel bei möglichst niedriger Temperatur ein, lässt er- kalten und findet aus dem Gewichtsverlust den Wassergehalt. Hierauf bringt man den Tiegelinhalt abermals zum Schmelzen, giesst die flüssige Masse in ein erwärmtes Porzellanschälchen aus, pulvert den Salpeter und trocknet das Pulver vor dem Abwägen scharf aus. Nachdem in dem gereinigten Platintiegel 2—3 Gramm feines Quarzpulver gut ausgeglüht und das Gewicht nach dem Erkalten bestimmt worden, mengt man 0,5 Gramm trocknes Salpeterpulver damit, überzeugt sich durch die Wage, dass beim Mengen keine Verluste eingetreten sind, und setzt den bedeckten Tiegel während einer halben Stunde einer schwachen, bei Tage eben sichtbaren Rothglühhitze aus, worauf man nach dem Abkühlen wieder wiegt und aus dem Verlust die gesuchte Salpetersäuremenge findet. Kennt man diese =
S
und sind
n
Theile Salpeter eingewogen, so entspricht derselbe 187,4
Procent von salpetersaurem Kali oder 157,4
Procent von salpetersaurem Natron.
Natron- salpeter.
2)
Natronsalpeter
, Na N mit 36,6 Na und 63,40 N, wirkt
§. 57. Oxydirende Zuschläge.
wegen seines grösseren Salpetersäuregehaltes als ein noch kräf- tigeres Oxydationsmittel, als Kalisalpeter, ist aber sehr hygros- kopisch.
Die Bestimmung seines Gehaltes an Salpetersäure kann nach den Methoden von
Pelouze
(S. 117) und
Reich
(S. 118) ge- schehen.
3)
Bleioxyd
(Glätte), Pb mit 92,83 Pb und 7,17 O.
Bleiglätte.
Dasselbe giebt seinen Sauerstoff an organische Substanzen (
Berthier
’s Brennmaterialprobe), an Metalle
Berthier-Kersten
, analyt. Chemie. I, 344.
(beim Abtreiben, Gaarmachen etc.) und an Schwefelmetalle ab, wobei letztere unter Bildung von schwefliger Säure in Metalle (Gold, Silber, Platin, Quecksilber, Blei, Wismuth) oder Metalloxyde zerlegt werden. Erstere sammeln sich in dem aus Bleioxyd frei gewordenen Blei theilweise (z. B. Kupfer, Zinn, Arsen, Antimon) oder ganz an (Gold, Silber, Platin, Wismuth) oder verflüchtigen sich (Quecksilber), letztere werden von überschüssigem Bleioxyd ganz (Zink, Eisen, Molybdän, Mangan) oder theilweise verschlackt (Kupfer, Zinn etc.), wie z. B. die Vorgänge bei der Ansiede- probe und der Tiegelschmelzprobe für Gold und Silber enthal- tende Schwefelmetalle ergeben. Fehlt es an Bleioxyd, nimmt man z. B. nur die stöchiometrischen Verhältnisse, so wird nur ein Theil des Schwefelmetalles unter Bildung von metallischem Blei entschwefelt, während ein anderer Theil desselben Oxysul- phuret bildet, welches durch weiteren Zusatz von Glätte voll- ständig zersetzt wird. Nur Schwefelkupfer bildet kein Oxysul- phuret, sondern giebt neben kupferhaltigem Blei und Schlacke einen Stein.
1 Gewichtstheil verschiedener Schwefelmetalle bedarf nach
Berthier
Pogg
. Ann. Bd. 15. S. 278. —
Berthier-Kersten
, analyt. Chem. 1835. I, 328.
zur möglichst vollständigen Zerlegung folgender Mengen Bleiglätte:
Arsenmetalle, z. B. von Nickel und Kobalt, erfordern noch grössere Glättemengen zur Zersetzung.
Man verwendet am besten
rothe Glätte
in feinaufgerie- benem, gesiebtem und von eingemengten Bleikörnern freiem Zustande. Beim Probiren von Gold- und Silbererzen muss ihr
Probirreagentien f. trockne Proben.
Silbergehalt in Rücksicht gezogen werden. (Oberharzer Glätte enthält im Centner 0,1 — 0,12 Qt. oder Pfdthl. Silber.) Statt Glätte dient auch
metallisches Blei
, welches man sich wäh- rend Ausführung der Probe oxydiren lässt (Ansiedeprobe, Kupfer- gaarprobe).
Bleiweiss.
4)
Bleiweiss
, nach
Hochstetter
meist Pb H + 2 Pb C mit 86,27 Pb, wird wohl statt Glätte angewandt, weil dasselbe nahezu frei von Kupfer und Antimon ist und sein geringer Silbergehalt meist vernachlässigt werden kann. Dagegen ist dasselbe zuweilen mit Schwerspath, Gyps, Bleivitriol etc. ver- unreinigt und enthält wohl geringe Mengen basisch essigsaures Bleioxyd, so dass beim Schmelzen desselben für sich Blei daraus reducirt wird. Wegen seiner grösseren Leichtigkeit sind grössere Gefässe, als bei Glätte erforderlich. Reines Bleiweiss löst sich vollständig in verdünnter Salpetersäure.
Solvir. Zuschl.
§. 58. Solvirende Zuschläge
. Diese sind etweder saurer oder basischer Natur, wirken aber zuweilen gleichzeitig auf Basen und Säuren solvirend (Thon, Borax, Alkalien, Bleioxyd u. a.).
Saure Zuschl.
1)
Saure Zuschläge
, zur Auflösung von Alkalien, Erden und schweren Metalloxyden.
Quarz.
a)
Quarzpulver
, durch Zerkleinern von im Wasser ab- geschrecktem geglühten krystallisirten Quarz oder von geschlämm- tem Quarzsand und nachheriges Sieben erhalten, bei einem Eisengehalt nöthigenfalls (z. B. bei Blaufarbenproben) mit Salz- säure digerirt, ausgesüsst, getrocknet und geglüht. Löst Erden nur bei höherer, Alkalien und manche schwere Metalloxyde, z. B. Bleioxyd, schon bei niedrigerer Temperatur. (Ueber Schmelzbarkeit der Silicate S. 23.)
Glas.
b)
Glaspulver
, vollständig weiss und frei von Bleioxyd und arseniger Säure, mit 60—70 % und mehr Si: theilweise ge- sättigt durch Alkalien (5—22 %), Kalkerde (6—25 %), Thonerde (0,5—5 %) und geringe Mengen Eisen. Die kieselsäurereiche- ren Spiegel- und Fenstergläser enthalten in der Kieselsäure 4—6mal so viel Sauerstoff, als in den Basen; in manchen kalk- reichen Flaschengläsern mit unter 60 % Kieselsäure geht dieses Verhältniss wohl auf 2½—2 : 1 herab. Der Schmelzpunct des bleifreien Glases liegt zwischen dem des Boraxes und Fluss- spathes, etwa bei 1200°C.
Man glüht Spiegel-, Fenster- oder weisses Flaschenglas. schreckt dasselbe in Wasser ab und pulvert es.
§. 58. Solvirende Zuschläge.
c)
Borax
, im wasserhaltigen Zustande (Na B
2
+ 10 H mit
Borax.
16,37 Na, 36,53 B und 47,10 H und Na B
2
+ 5 H mit 21,41 Na, 47,79 B und 30,80 H) und entwässert (
calcinirter Borax, Boraxglas
), schmilzt in niedrigerer Temperatur, als Glas, verbindet sich schon in solcher leicht mit Erden und Metall- oxyden, wird jedoch auch in höheren Temperaturen angewandt, z. B. bei Eisenproben, wo er sich aber bei seiner Leichtflüssig- keit mit dem Eisenoxydul vor dessen Reduction verbinden kann, wenn nicht durch einen gleichzeitigen Kalkzuschlag die Schmelz- barkeit der Beschickung vermindert wird. Ausserdem besitzt er die Fähigkeit mit Kieselsäure und Silicaten, z. B. Thon, mehr oder weniger leichtschmelzige Verbindungen einzugehen. Bei hoher Temperatur ist derselbe nicht unbedeutend flüchtig, scheidet dann auch im Gemenge mit Silicaten flüchtige Borsäure, mit sehr basischen Silicaten flüchtiges Natron ab. Im uncalci- nirten Zustande bläht er sich stark auf.
Boraxglas
wird dadurch erhalten, dass man Boraxstücke nach und nach in einen in der glühenden Muffel stehenden Thontiegel einträgt, zum Schmelzen bringt, den Inhalt des Tie- gels in einen blanken Metallmörser entleert, die glasige Masse nach dem Erkalten zerkleint und siebt. Man wendet denselben Tiegel wiederholt zum Umschmelzen an, weil die darin gebildete Glasur ein Auflösen der Tiegelwände verhindert.
d)
Phosphorsalz
, (Na, NH
4
, H) P + 8 H mit 14,90 Na,
Phosphorsalz.
12,46 NH
4
, 4,29 basischem und 34,32 Krystallwasser und 34,03 Phosphorsäure, wird zuweilen als noch energischeres Solvirungs- mittel, wie Borax, angewandt, z. B. bei Nickelproben zur Tren- nung des Nickels vom Kupfer, indem die Phosphorsäure nach dem Austreiben des Ammoniaks und Wassers in der Hitze alle Basen aufnimmt und sich mehr oder minder leicht schmelzbare Doppelsalze bilden. Phosphorsalz ist zäher im Fluss, als Borax, und bedarf deshalb höherer Temperatur zur Hervorbringung der erforderlichen Reactionen.
Das käufliche Phosphorsalz enthält häufig Chlornatrium, von welchem es durch Auflösen in einer geringen Menge siedenden Wassers und Krystal- lisirenlassen gereinigt wird. Vor dem Hinzuthun des Probirgutes wird das- selbe gewöhnlich im heissen Probirgefäss selbst von seinem Wasser- und Ammoniakgehalt unter starkem Aufblähen befreit, worauf es still fliesst. Auch kann, ähnlich wie beim Borax, eine vorherige Calcination stattfinden.
e)
Thon
, im Wesentlichen kieselsaure Thonerde mit Wasser
Thon.
in schwankenden Verhältnissen je nach dem Grade der Ver-
Probirreagentien f. trockne Proben.
witterung des Gesteins, woraus derselbe entstanden ist. Es kommen in den reinen Kaolinthonen Verbindungen von Al
4
Si
3
+ 6H, Al
2
Si + 2 H, Al
2
Si
3
+ 6 H und Al Si + 2 H vor. Letzteres Ver- hältniss entspricht der Zusammensetzung von 57,14 Si, 31,72 Al und 11,14 H. Man wendet den Thon wegen seines 20—30 % und mehr betragenden Thonerdegehaltes (S. 25) als Solvirungsmittel zur Schlackenbildung (S. 23) bei höheren Temperaturen an, muss aber dabei berücksichtigen, dass die an dieselbe gebundene Kieselsäure ihrerseits auch wirksam ist. Da die Thonerde als Säure und Base auftreten kann, so wirkt sie häufig als Aus- gleichungsmittel für nachtheilige Extreme im Verkieselungszu- stande. Reiner Thon vermag mit ¾ seines Gewichtes Kalk eine gute Schlacke zu geben.
Man wendet den Thon am besten in Gestalt eines sich weiss brennenden, also möglichst eisenfreien geschlämmten
Porzellan
- oder
Pfeifenthons
im ungebrannten oder geglühten Zustande als Pulver an und muss, um richtig beschicken zu können, seine Zusammensetzung kennen. Die englischen Probirer bedienen sich z. B. des Chinathones (S. 77), welcher im gebrannten Zustande 53 Si und 47 Al enthält.
Der im metallurgischen Laboratorium zu Clausthal zuweilen gebrauchte Thon von Elbingerode am Harz enthält nach
Streng
56.3 Si, 26.2 Al, 4.8 Fe, 1.6 Ca, 1.0 Mg, 3.8 K und 7.9 Na.
Basische Zu- schläge.
2)
Basische Zuschläge
, für Schmelzungen in niede- ren (Potasche, Soda etc.) und höheren Temperaturen (Kreide, Flussspath etc.).
Potasche.
a)
Potasche
, K C mit 68,09 K und 31,91 C, schmilzt für sich bei starker Hellrothglühhitze und wirkt bei höherer Tem- peratur kräftig solvirend auf Kieselsäure, leichter auf Silicate, indem 6—8 Theile davon letztere vollständig zum Fluss bringen. Ein Zusatz von Kohlenpulver begünstigt die Zersetzung durch leichtere Abscheidung der Kohlensäure unter Kohlenoxydgas- bildung. Auch besitzt die Potasche nach
Berthier
Berthier-Kersten
, analyt. Chemie. I, 433.
die Fähigkeit, mit kohlensauren und schwefelsauren Erden (CaC, MgC, BaC, CaS, auch Ca Fl) bei mehr oder weniger lebhafter Rothglühhitze zu mehr oder weniger flüssigen Verbindungen zusammenzuschmelzen, wobei entweder völlige Auflösung stattfindet (Baryt- und Stron- tiansalze) oder die Erden in der flüssigen Potasche mechanisch suspendirt bleiben; desgleichen schmilzt sie auch mit den meisten
§. 58. Solvirende Zuschläge.
Metalloxyden (Eisenoxydul, Zinnoxyd, Manganoxyd, Antimon- oxyd, Bleioxyd, Kupferoxyd, schwieriger mit Zinkoxyd). Mit dem 3fachen Potasche geschmolzen, giebt z. B. Kupferoxyd eine innerlich blaugrüne und äusserlich zinnoberrothe Masse, letztere von Gasarten reducirtes Kupferoxydul enthaltend. Unschmelz- bare Substanzen (Kalk-, Talk- und Thonerde, Kohle etc.), welche mit der Potasche keine Verbindungen eingehen, bleiben der flüssigen Potasche als Pulver innig beigemengt und vermindern deren Schmelzbarkeit. Ausserdem besitzt die Potasche entschwe- felnde Eigenschaften.
Man verwendet dieselbe gewöhnlich in Gestalt von
gerei- nigter
(raffinirter)
calcinirter Potasche
, wo sie aber noch mehr oder weniger Aetzkali, schwefelsaures Kali (1—8 %), kohlensaures Natron (bis 16 %) und Chlorkalium (bis 18 %) und meist nur 70—95 % kohlensaures Kali enthält. Als sonstige Verunreinigungen treten noch Kieselsäure, phosphorsaures und kieselsaures Kali und unlösliche Kalk-, Magnesia- und Eisensalze, Schwefelkalium und Wasser auf, so dass in den rohen Potaschen der Gehalt an K C zuweilen auf 40—30 % herabgeht.
Analysen von raffinirten Potaschen
.
Potaschenanalysen: Polyt. Centr. 1861. S. 1083; 1863. S. 1322. B. u. h. Ztg. 1864. S. 51. Ann. d. min. 3 livr. de 1865. p. 326.
Fresenius
und
Will
fanden in böhmischer P. 94,6, in illyrischer 95,9, in sächsischer 61,2, van
Groningen
in der Pot- asche aus der Rübenmelasse von Waghäusel 94,4 % K C.
Man kann beim Probiren die Handelspotasche entweder direct anwenden,
Reinigung d Potasche.
meist aber bedarf sie, wenn neben Wasser mehrere Procent Unreinigkeiten darin vorkommen, die schädlich influiren (z. B. ein Gehalt an schwefelsauren Salzen bei Kupfer- und Entschwefelungsproben), einer Reinigung.
Man übergiesst die zur bessern Abscheidung der Kieselerde mit ¼ Holz- kohlen pulver versetzte Potasche mit dem gleichen Gewicht kochenden Regen-
Probirreagentien f. trockne Proben.
wasser, rührt um, zieht nach einiger Zeit die geklärte Lösung vom Rückstande (Kieselsäure, kieselsaures, schwefelsaures und phosphorsaures Kali, Eisenoxyd, Erden) ab, dampft sie in einem eisernen Kessel bis zur Salzhaut ein, lässt erkalten, wobei sich hauptsächlich schwefelsaures Kali nebst etwas Chlorka- lium absetzt, dampft die gereinigte Lösung in einem eisernen Kessel oder einer Porzellanschale zur Trockne und calcinirt die Masse in einem beson- dern Brennofen oder im Muffelofen. Das Product enthält dann aber noch immer geringe Mengen von kieselsaurem und schwefelsaurem Kali und von Chlorkalium. Setzt man zu der abgedampften Masse eine concentrirte Lösung von kohlensaurem Ammoniak und dampft abermals ein, so scheidet sich unter Bildung von kohlensaurem Kali und unter Verflüchtigung von Ammoniak Kieselsäure als in Wasser unlöslich ab. Wird die trockne Masse mit kohlen- saurem Ammoniak in Glühhitze gebracht, so entweicht schwefelsaures Ammoniak.
Zur Bereitung eines möglich schwefelsäurefreien Materials trägt man ein Gemenge von 6 Thln. reinem Salpeter mit 1 Thl. Holzkohlenpulver löffelweise in ein erhitztes gusseisernes Gefäss, wobei unter Bildung von kohlensaurem Kali ein Verpuffen ein- tritt, und verwendet die nicht mit Kohle vermengten Stücke im gepulverten Zustande. Nimmt man statt der Kohle auf 1—2 Thle. reinen Salpeter 1 Theil gereinigten Weinstein und lässt verpuffen,
Neisser Fluss.
so erhält man ein Product (
weisser Fluss
), welches neben kohlensaurem Kali bis 10 % kohlensauren Kalk und bei An- wendung höherer Temperatur Cyankalium, auch einen Ueberschuss von Salpeter enthalten kann.
Da das kohlensaure Kali, namentlich bei einem grösseren Aetzkaligehalt, begierig Wasser anzieht, so muss dasselbe in einem wohlverschlossenen Gefäss (Flaschen von Glas oder Stein- zeug, Eisenkasten) an einem warmen Orte, z. B. auf dem Stuben- ofen, aufbewahrt werden.
Prüfung der Potasche.
Man prüft die Potasche auf ihre hauptsächlich wirksamen Bestandtheile, kohlensaures Kali und Aetzkali, am einfachsten nach der Methode von
Fresenius
und
Will
in ähnlicher Weise, wie bei der Prüfung des Braunsteins (§. 201) beschrieben worden. Man thut in die Flasche
A
(Taf. VII. Fig. 147) 1 Probircentner (5 Grm.) in einem lose bedeckten Porzellantiegel andauernd ge- linde erhitzter Potasche, wiegt den Apparat, saugt durch
c
aus, Luft aus und dadurch Schwefelsäure aus
B
in
A
über, bis sich keine Kohlensäure mehr entwickelt, saugt letztere durch
c
aus, indem man den Wachspfropfen von
b
nimmt, wiegt den Apparat wieder und berechnet aus dem Kohlensäureverlust den Gehalt an kohlen- saurem Kali. 31,8 Thle. Kohlensäure entsprechen 100 Thln. kohlensaurem Kali. Durch das vorherige Erhitzen des Probirgutes
§. 58. Solvirende Zuschläge.
entfernt man die Feuchtigkeit und treibt die Kohlensäure aus etwa vorhandenem doppelt kohlensauren Kali aus.
Bei einem
Aetzkaligehalt
reibt man 1 Ctr. Probirgut mit 3—4 Thln. reinem Quarzsand zusammen, mengt ¼—⅓ von dem Gewichte der Potasche kohlensaures Ammoniak hinzu, spült die Reibschale mit Sand nach, feuchtet das Gemenge mit so viel Wasser an, als es einzusaugen vermag, lässt etwas stehen und erhitzt einige Zeit gelinde, um die Feuchtigkeit auszutreiben und das Aetzkali in kohlensaures Kali umzuwandeln. Der Sand ver- hindert hierbei ein Spritzen und erleichtert das Ablösen der trocknen Masse aus der Porzellanschale. Erstere wird wie vor- hin im
Fresenius-Will
’schen oder in einem andern Kohlensäure- apparat auf Kohlensäure geprüft und die gegen die erste Probe mehr gefundene Menge Kohlensäure entspricht dem Aetzkalige- halt. 31,8 Kohlensäure verbinden sich mit 68,2 Aetzkali zu 100 kohlensaurem Kali.
Zur Bestimmung des freien und an Kohlensäure gebundenen Kaligehaltes dienen auch volumetrische Methoden.
b)
Calcinirte Soda
, NaC mit 58,58 Na und 41,42 C. Die-
Soda.
selbe wirkt ganz ähnlich, wie Potasche, nur etwas weniger energisch, namentlich als Entschwefelungsmittel, zerfliesst aber weniger, ist leichtschmelziger und billiger. Die gereinigte Soda des Handels kann neben 63 % Wasser Aetznatron, schwefel- saures, schwefligsaures und unterschwefligsaures Natron, Schwe- felnatrium, Chlornatrium, kieselsaures Natron, kohlensaures Kali, kohlensauren Kalk und Eisenoxyd enthalten; im calcinirten Zu- stand steigt der Gehalt an kohlensaurem Natron auf 80—90 %. Bedarf man zum Probiren eines reineren Materials, so befreit man die Soda des Handels durch mehrmaliges Auflösen in Wasser und Krystallisirenlassen von dem grössten Theil seines Gehaltes an Chlornatrium und schwefelsaurem Natron.
Das reinste Material erhält man, wenn man käufliches doppeltkohlen- saures Natron in einem mit Baumwolle lose verstopften Glastrichter mit dop- pelt zusammengelegtem Filtrirpapier, dessen Ränder nach oben stehen, be- deckt und auf letzteres so lange destillirtes kaltes Wasser giebt, bis das Filtrat mit Silbersalz nicht mehr auf Chlor und mit Chlorbarium nicht mehr auf Schwefelsäure reagirt. Der getrocknete Rückstand wird in einer Por- zellanschale gelinde geglüht und gut verschlossen aufbewahrt.
Die Soda lässt sich auf ihren Gehalt an kohlensaurem Na- tron und Aetznatron ähnlich prüfen, wie Potasche (S. 124).
c)
Gemenge von
13
Thln. trockner Potasche und
Potaschen-So dagemenge.
Probirreagentien f. trockne Proben.
10
Thln. calcinirter Soda
. Dasselbe ist leichtschmelziger, als jeder seiner beiden Bestandtheile.
Aetzalkalien.
d)
Aetzkali
und
Aetznatron
, wirken energischer, als die kohlensauren Salze und kommen zuweilen für diese in An- wendung. Wegen leichter Zerfliesslichkeit müssen sie gut auf- bewahrt werden.
Schwarzer Fluss.
e)
Schwarzer Fluss
, ein inniges Gemenge von kohlen- saurem Kali mit Kohle, dadurch erhalten, dass man ein Gemenge von Salpeter mit dem 2—3 fachen Weinstein (
roher Fluss
) nach und nach in einen mit einer glühenden Kohle versehenen erhitzten Eisen- oder Thontiegel einträgt, nach jedem Zusatz einen Deckel lose aufsetzt und wegen Entwicklung brenzlicher Stoffe unter einer gut ziehenden Esse verpuffen lässt, worauf man die noch heisse schwarze Masse (schwarzer Fluss) pulvert, siebt und wegen ihrer starken hygroskopischen Eigenschaft in einem wohlverschlossenen Gefäss aufbewahrt, wenn man es nicht vorzieht, den Fluss öfters frisch zu bereiten und dazu den rohen Fluss, der auch wohl direct zum Probiren angewandt wird, auf- bewahrt zu erhalten. Bei dem Verpuffen oxydirt der Salpeter theilweise die organischen Bestandtheile des Weinsteins, wobei ein Theil des Kohlenstoffs in Kohlensäure übergeht und koh- lensaures Kali bildet, während ein anderer Theil desselben bei der angewandten beschränkten Salpetermenge nicht zur Ver- brennung kommt, sondern sich in höchst fein zertheiltem Zu- stande abscheidet und mit dem kohlensauren Kali mengt. Je nach der Reinheit der angewandten Ingredienz en (roher oder gereinigter Weinstein, raffinirter oder Rohsalpeter) enthält der schwarze Fluss mehr oder weniger schwefelsaure und Chlorver- bindungen. Die Masse kann auch durch einen glühenden Eisen- stab zum Verpuffen gebracht werden.
Derselbe kann als Fluss-, Entschwefelungs- und Reductions- mittel dienen, in welchem letzteren Falle die innige Beimengung der Kohle wirksamer ist, als bei einem
Gemenge von Pot- asche oder Soda und
10—25 %
Kohlenstaub
, während sich dagegen der schwarze Fluss durch ein in der Anwendung bequemeres
Gemenge von Soda oder Potasche und Mehl
(S. 113) ersetzen lässt. Ausser als Reductionsmittel wirkend, beför- dert der Kohlenstoff die Entschwefelung, indem er zur Umwand- lung des Kalis in Kalium beiträgt, desgleichen die solvirende Wirkung dadurch, dass derselbe die Entfernung der Kohlen- säure durch Kohlenoxydgasbildung beschleunigt und somit das
§. 58. Solvirende Zuschläge.
Kali frei macht. Dieses scheidet als starke Base die Oxyde aus, so dass sie durch Kohle leichter reducirt werden können.
Je nachdem der schwarze Fluss zu dem einen oder andern der angegebenen Zwecke verwandt werden soll, verändert man seine Zusammensetzung. Kommt es auf eine kräftige Reduction an, so nimmt man auf 1 Salpeter 3 Weinstein und erhält ein Product mit etwa 12 % Kohle und 6 % kohlensauren Kalk aus dem Weinstein; bei 2½ % Weinstein auf 1 Salpeter enthält er etwa 8 % Kohle und 5 % kohlensauren Kalk und soll haupt- sächlich eine solvirende Wirkung erzielt werden, so nimmt man auf 1 Salpeter nur 2 Weinstein zur Erzielung eines Productes mit etwa 5 % Kohle und 4 % kohlensaurem Kalk. Zu viel aus- geschiedene Kohle macht die Masse strengflüssig.
Zur Bereitung von schwarzem Fluss für Kupferproben brauchte man z. B. im
Mansfeld’schen
bei Erzen mit bis 40 % Kupfer 7 Thle. Weinstein, von 40—50 % 8 Thle. und von 50—70 % 10 Thle. Weinstein auf 4 Thle. Salpeter. Zu
Agordo
nimmt man bei derartigen Proben um so mehr Salpeter, je reicher das Erz an oxydirtem Eisen, z. B. bei armen Kiesen auf 10 Wein- stein 7 Salpeter, bei reichen Erzen und Lechen resp. 10 und 6 und bei Cementkupfer resp. 10 und 4.
f)
Weisser Fluss
, auf die S. 124 angegebene Weise oder
Weisser Fluss
von englischen Probirern durch Verpuffen von 3 Vol. Salpeter, 2 Vol. Cremor tartari (gereinigter Weinstein) und 1 Vol. Koch- salz in einem eisernen Gefässe dargestellt, enthält neben kohlen- saurem Kali mehr oder weniger Salpeter und übt also neben der solvirenden auch eine oxydirende Wirkung aus (z. B. bei der cornischen Gaarkupferprobe). Da bei Anwendung von rohem Weinstein wegen dessen verschiedenen Gehaltes an organischen Stoffen der weisse Fluss von ungleichen oxydirenden Eigen- schaften ausfällt, so untersucht man ihn zuvor durch Zusammen- bringen mit flüssigem Kupfer. Uebt er eine zu stark ver- schlackende Wirkung auf letzteres aus, ist er zu scharf, so muss man noch Weinstein zusetzen, sonst Salpeter.
Man kann auch direct ein Gemenge von Soda oder Pot- asche und Salpeter anwenden. Zwischen schwarzem und weissem Fluss liegende Gemenge von Weinstein und Salpeter (z. B. für Spurschlacken im Mansfeld’schen aus 3 Weinstein und 2 Sal- peter) nennt man
grauen Fluss
.
g)
Kalkerde
, und zwar
Aetzkalk
, — dargestellt durch
Kalkerde.
Probirreagentien f. trockne Proben.
Brennen von reinem Marmor, Löschen desselben und nochmaliges Glühen des Hydrates — und
kohlensaurer Kalk
, CaC mit 56,29 Ca als
Kreide
oder reiner
Kalkspath
.
Zum Beweise der hinreichenden Reinheit dürfen solche Ma- terialien beim Brennen ihre Farbe nicht auffallend verändern (bei einem Eisen und Mangangehalt) und müssen sich in verdünnter Salpetersäure ohne Rückstand lösen.
Die Kalkerde dient hauptsächlich bei Schmelzungen in höheren Temperaturen als Flussmittel (Eisenprobe, cornische Kupferprobe).
Flusspath.
h)
Flussspath
, Ca Fl mit 51,54 Ca, schmilzt bei höherer Temperatur, als im Muffelofen erreicht werden kann, und setzt sich mit Kieselsäure in der Weise um, dass kieselsaurer Kalk entsteht und Kieselfluorwasserstoff entweicht, so dass derselbe be- sonders für quarzreiche Substanzen (z. B. Eisensteine) ein sehr ge- eigneter Zuschlag ist, weil er weniger Schlacke erzeugt, als Kalk.
Auch giebt er mit phosphorsaurem Kalk, Schwerspath und namentlich mit Gyps in gewissen Verhältnissen zusammen er- hitzt, leichter schmelzbare Verbindungen.
Man sucht vom natürlichen Flussspath möglichst reine, von Quarz und Schwefelmetallen freie Stücke aus, pulvert dieselben und siebt.
Bleiglätte.
i)
Bleiglätte, Mennige
oder
Bleiweiss
(S. 119) schmel- zen mit Kieselsäure und Silicaten leicht zu Gläsern und geben mit den meisten Metalloxyden (Fe, Cu, Sb, Sn, Zn) mehr oder we- niger leichtschmelzbare Verbindungen. Ohne chemische Ver- bindungen zu bilden, schmilzt Bleioxyd in allen Verhältnissen mit ätzenden und kohlensauren Alkalien zusammen. Erden und manche von deren Salzen (z. B. schwefelsaure Kalk- und Baryt- erde, Flussspath, phosphorsaurer Kalk) kommen nur mit einer grösseren Menge Glätte in mussigen Fluss oder nur zum Er- weichen, indem jene Stoffe darin suspendirt bleiben und die Flüs- sigkeit vermindern.
Eisenoxyd.
k)
Eisenoxyd
, Fe mit 69,3 Fe oder
Eisenhammerschlag
, Fe
6
Fe mit 75,68 % Fe, z. B. als kräftiges Solvirungsmittel bei Kupferproben angewandt, um eine Verschlackung von Kupfer zu vermeiden.
Entschwefeln- de Zuschläge.
§. 59. Präcipitirende oder entschwefelnde Zuschläge.
Zur Ab- scheidung der Radicale aus den Schwefelmetallen, z. B. bei Blei-, Silber-, Wismuth- und Antimonproben, wendet man, ab- gesehen von der atmosphärischen Luft bei Röstprozessen, an:
§. 59. Präcipitirende Zuschläge.
1)
Eisen
, theils in Form von 4—5 Mm. dicken und 6—9
Eisen.
Mm. langen Drahtstücken von 10—40 Probirpfd. (0,5—2 Gramm) Gewicht (Blei-, Wismuthproben), theils in dünneren leichtern Stiften von 5—20 Pfd. (0,25—1 Gramm) Gewicht (z. B. bei Nickel- und Kobaltproben zur Abscheidung von Blei und Wismuth), theils als Eisenfeile (Zinkblende-, Antimon- und Quecksilberpro- ben). Ausser entschwefelnd wirkt metallisches Eisen auch redu- cirend, z. B. auf Blei-, Wismuth- und Kupferoxyd, Blei- und Zinksilicat etc.
Man erhält die Drahtstücke entweder durch Absägen oder indem man den Draht auf eine in einen Schraubstock gespannte scharfe Schneide legt und mit dem Hammer darauf schlägt.
2)
Entwässertes Blutlaugensalz
, 2 K Cy + Fe Cy,
Blutlaugen- salz.
scheidet beim Zusammenschmelzen mit Potasche oder Soda im Probirgefäss feinzertheiltes, kräftig entschwefelnd wirkendes Eisen ab und es bildet sich Cyankalium, welches Schwefelmetalle und besonders die zum Cyan weniger verwandten (Pb, Bi, Sb, As, Sn) unter Bildung von Schwefelcyankalium zerlegt. Das Ent- wässern des Salzes geschieht unter Umrühren bei gelinder Tem- peratur.
3)
Cyankalium
(S. 114) wird, wegen der unter 2) ange-
Cyankalium.
gebenen Wirkung, wohl gemeinschaftlich mit Blutlaugensalz an- gewandt. Da die Reactionen schon bei niedriger Temperatur damit vorgehen, so entsteht bei flüchtigen Metallen (Antimon, Zinn, Blei) weniger Metallverlust.
4)
Bleiglätte
wirkt in der S. 119 angegebenen Weise auf
Bleiglätte.
Schwefelmetalle zerlegend ein, wobei aber mit dem Bleioxyd sich verbindende Metalloxyde, sowie Kieselsäure dessen Wirkung schwächen.
5)
Aetzende
und
kohlensaure Alkalien
(S. 122) geben,
Alkalien.
und zwar erstere energischer als letztere, Sauerstoff an den Schwefel unter Bildung von schwefligsaurem, unterschweflig- saurem und schwefelsaurem Alkali ab und das entstandene Al- kalimetall nimmt eine andere Menge Schwefel aus dem Sulfuret unter Abscheidung von Metall auf. Ein Zusatz von Kohle, z. B. im
schwarzen Fluss
, begünstigt die Wirkung (S. 126). Die Zersetzung findet entweder vollständig unter Verflüchtigung des betreffenden Metalles statt (Zinnober, Zinkblende) oder bei fixen Metallen wegen Bildung von Schwefelsalzen (z. B. K Pb, K Sb etc.) nur theilweise (z. B. Bleiglanz, Schwefelantimon), und zwar um
Kerl
, Probirkunst. 9
Probirreagentien f. trockne Proben.
so mehr, je grösser der Ueberschuss an Alkali und je höher die Schmelztemperatur. Ein Zusatz von Kohle (S. 129) oder Eisen erhöht die Wirkung. Schwefelkupfer wird bei Abwesenheit von Kohle von kohlensaurem Alkali fast gar nicht zerlegt, von Aetz- natron ohne solche theilweise, indem sich NaS, Na Cu und metal- lisches Cu bilden. Schwefelmetalle mit leicht oxydirbarem Radi- cal geben kein Metall, sondern nur Oxyd, indem ersteres, z. B. Eisen, von dem Sauerstoff des Alkalis und der Kohlensäure oxy- dirt wird.
Potasche wirkt für sich als Entschwefelungsmittel kräftiger, als Soda, einmal wegen des electro-positiveren Verhaltens, dann wohl wegen eines grössern Gehaltes an Aetzkali.
Salpeter.
5)
Salpeter
wirkt in der S. 114 angeführten Weise als Ent- schwefelungsmittel.
Schwefelmetalle mit schwerer oxydirbarer Basis geben bei der richtigen Salpetermenge unter Bildung von Schwefelsäure Metalle (Silber, Kupfer, Blei), bei einem Ueberschuss an Salpeter Oxyde (Kupferoxydul, Bleioxyd); bei leicht oxydirbarer Basis theilt sich der Sauerstoff des Salpeters zwischen die beiden Be- standtheile eines Antheils der Schwefelmetalle.
Concentriren- de Zuschläge.
§. 60. Concentrirende Zuschläge
. Dieselben bezwecken die Ansammlung der zu bestimmenden Metalle vor ihrer völligen Ausscheidung in einem anderen Metalle oder in einer Metallverbin- dung (Schwefel-, Antimon-, Arsenmetall) zur möglichsten Ver- meidung mechanischer oder chemischer Verluste (Kupferprobe) oder zur Herstellung für die Abscheidung des Metalles geeig- neter Verbindungen (Kobalt-Nickelprobe, Ansiedeprobe).
Antimon.
1)
Antimon
, möglichst rein, in pulverförmigem Zustande. Dasselbe dient z. B. beim Schmelzen gerösteter Kupfererze zur Ansammlung des Kupfers in einem leichtflüssigen Korn und zum Schutz des Kupfers beim Gaaren gegen Verschlackung. Von den im Antimon vorkommenden Verunreinigungen sind hierbei Blei und Eisen unschädlich, Kupfer und Schwefel aber störend.
Statt metallischen Antimons wendet man auch wohl neben Reductionsmitteln
Antimonoxyd
an.
Arsen.
2)
Arsen
, als käuflicher gepulverter
Fliegenstein
, wel- cher von feuerbeständigen Körpern (Silber, Eisen, Kupfer etc.) und von Schwefel (als Arsenkies) frei sein, sich also in einer einseitig geschlossenen Glasröhre vollständig verflüchtigen muss. Bleibt hierbei ein grösserer Rückstand, so bedarfs einer noch-
§. 60. Concentrirende Zuschläge.
maligen Sublimation des Arsens in einem hessischen Tiegel mit einem bei lutirten Fugen darauf gesetztem anderen Tiegel.
Das Arsen dient in ähnlicher Weise, wie Antimon, als An- sammlungsmittel für Kupfer, meist aber bei Kobalt- und Nickel- proben zur Herstellung constant zusammen gesetzter Arsenme- talle, welche durch Borax oder Phosphorsalz nach einander ver- schlackt werden. Ein Schwefelgehalt des Arsens bewirkt dabei unter lebhaftem Sprühen (Feuerwerk) und Wegschleudern kleiner Theile die Entwicklung von schwefliger Säure.
3)
Blei
, möglichst frei von Gold, Silber, Antimon, Arsen,
Blei.
Kupfer und Schwefel, wie sich dasselbe durch Pattinsoniren als
Probirblei
mit höchstens 0,5
Pfdthl. oder Quint Silber in
100
Centnern
erzielen lässt (Oberharzer und Freiberger Probirblei). Auch durch Schmelzen von Bleiweiss oder Blei- zucker mit Potasche und Mehl erhält man ein für die meisten Zwecke hinreichend silberfreies, reines Blei, wie es im Handel seltener, z. B. als
Villacher
Blei, vorkommt, welches letztere äusserst selten nur Spuren von Silber enthält.
Man bestimmt in solchem silberarmen Probirblei den Silbergehalt sicherer als durch Ansieden, Concentriren und Abtreiben eines Königs, wenn man di- rect mehrere Proben theilweise abtreibt und den flüssigen Inhalt zusammen- schüttet, bis sich Alles in
einer
Capelle befindet.
Steht nur ein
gold-
oder
silberhaltiges
Blei zu Gebote, so muss man eine der bei der Probe anzuwendenden gleiche Menge Blei (
Bleischwere
) auf Silber oder güldisches Silber probiren und das dabei erfolgende Korn beim Wägen der Hauptprobe zu den Gewichten legen.
Das Blei dient hauptsächlich als Ansammlungsmittel für Me- talle (Gold, Silber, Kupfer), von denen sich dasselbe dann durch Oxydationsprozesse (Abtreiben, Gaarmachen) wieder entfernen lässt. Man wendet dasselbe entweder in kleinen Stücken an, welche man von dünnen
Stangen
(Stangenblei) abschneidet oder welche in Kugel- oder Halbkugelformen von verschiedenen Gewichten vor- handen sind (Feinproben), oder in gekörntem Zustande (
Korn- blei
), seltener als
Folie. Kornblei
wird auf die Weise er- halten, dass man 1—2 Pfund Blei bei niedriger Temperatur ein- schmilzt, dasselbe abschäumt, kurz vor seiner Erstarrung auf einen mit Kreide ausgestrichenen Holztrog giesst und diesen bald hin und her schüttelt, bald demselben eine schwenkende Bewegung giebt, bei welcher die breiige Masse in die Höhe ge- worfen wird und in eckigen Körnern von verschiedener Grösse
9*
Probirreagentien f. trockne Proben.
zurückfällt, die man durch Sieben separirt. Auch kann man Blei von dem bezeichneten Flüssigkeitsgrade in einer grossen hölzernen Büchse schütteln.
Auf nassem Wege lässt sich feinzertheiltes Blei durch Fällen desselben aus Bleizuckerlösung mittelst Zinks, Auswaschen des von Zeit zu Zeit vom Zink abgestrichenen Bleies, Trocknen zwischen Fliesspapier, Zerreiben und Sieben erhalten.
Silberfreies Kornblei kann man bei Ansiedeproben bequemer, statt dasselbe abzuwägen, in Löffeln von bestimmtem Inhalte (S. 108) abmessen, nicht aber silberhaltiges Blei, welches abzuwägen ist.
Bleiglätte.
4)
Bleiglätte
(S. 119),
Bleiweiss
(S. 120) und
Blei- zucker
, letzterer mit 56,7 Pb, 27,1 A und 14,2 H. Als Sur- rogate für Blei wendet man bei Tiegelschmelzungen wohl die bezeichneten Substanzen mit einem Reductionsmittel an, wo dann das sehr fein ausgeschiedene Blei gewisse Metalle (Gold, Silber) sehr vollständig aufnimmt, sodass ein derartiges Tiegelschmelzen mit grösseren Quantitäten Probirgut, namentlich eines ungleich- mässiger zusammengesetzten, genauere Resultate geben kann (z. B. bei Gold- und Silbergekrätz), als Ansiedeproben. Die ge- nannten Substanzen müssen entweder hinreichend gold- und silberfrei oder ihr Gold- und Silbergehalt bekannt sein. Bleiweiss und Bleizucker sind meist hinreichend silberfrei;
Pettenkofer
Polyt. Centr. 1846. S. 514. Bgwfd. XI, 49.
fand in letzterem durchschnittlich nur 0,044 Loth Silber im Ctr. =0,0014 %.
Derselbe zieht den Bleizucker der Glätte und dem Bleiweiss um deswillen vor, weil er beim Schmelzen das Probirgut durch- dringt und das durch den Kohlen- und Wasserstoff der Essigsäure reducirte und in statu nascenti äusserst feinvertheilte Blei voll- ständiger einwirkt, als in irgend einem andern Zustande.
Der käufliche Bleizucker wird auf die Weise vorbereitet, dass man ihn so lange im geschmolzenen Zustande erhält, bis das Aufblähen aufgehört hat und er wieder fest geworden ist, in welchem Zustande er 66—70 % Pb, 28—30 % A und 1—4 % H enthält.
Malaguti
und
Durocher
bereiten sich aus Bleizucker auf die Weise ein fast silberfreies Bleioxyd, dass sie denselben glühen, die geglühte Masse auf eine rothglühend gemachte Eisenplatte ausgiessen und dieselbe unter Zusatz von Salpetersäure calciniren, um reducirtes Blei in Oxyd zu verwandeln.
Gold.
5)
Gold
. Dasselbe ist entweder nach dem Abtreiben mit Blei schon hinreichend rein (z. B. für Nickelproben) oder muss chemisch rein dargestellt werden.
§. 60. Coucentrirende Zuschläge.
Dieses geschieht auf die Weise, dass man kupferfreies, schon möglichst feines, nöthigenfalls mit Blei abgetriebenes Gold (Ducaten, Zechinen, feine Röllchen) dünn ausplattet und durch Königswasser (2 Salzsäure und 1 Salpeter- säure mit einer gleichen Menge destillirten Wassers verdünnt) mit der Vorsicht in der Kälte (um eine Auflösung von Chlorsilber thunlichst zu vermeiden) während mehrerer Tage löst, dass nach beendigter Lösung kein Königswasser über- schüssig bleibt, weshalb man dasselbe nach und nach so oft zusetzt, als seine Einwirkung aufs Gold nachgelassen hat. Man filtrirt, verdünnt, da ein vor- heriges Verdampfen der freien Säure im Wasserbade bei obigem Löseverfahren selten nöthig ist, das Filtrat mit dem Mehrfachen destillirten Wasser, lässt zum etwaigen Absetzen von Chlorsilber noch mehrere Tage stehen, filtrirt bei entstandenem Absatz abermals, verdünnt das Filtrat noch stark mit de- stillirtem Wasser, fügt frisch bereitete filtrirte Eisenvitriollösung so lange hinzu, bis kein Niederschlag von Gold mehr erscheint, lässt die Flüssigkeit einige Zeit an einem warmen Orte zur Vollendung der Fällung stehen, zieht die Flüssigkeit mit einem Heber ab, digerirt das Fällgold in einer Porzellan- schale mit verdünnter Salzsäure zur Auflösung eines etwa vorhandenen Eisen- und Kupfergehaltes, wäscht dasselbe gehörig aus und schmilzt es nach dem Trocknen mit etwas Borax und Salpeter in einem reinen Thontiegel zu einem Regulus. Bei Anwendung von unreinerem Gold zum Auflösen muss die Operation nöthigenfalls wiederholt werden.
6)
Silber
. Dieses genügt entweder in der beim Abtreiben mit
Silber.
Blei erlangten Reinheit (z. B. als Ansammlungsmittel bei Blei- proben, bei Goldproben, wenn es nicht über 2 Tausendtheile Blei und Kupfer enthält und frei von Gold ist), oder es bedarf der höchsten Reinheit (z. B. bei der
Gay-Lussac
’schen Probe).
Nach
Mulder
Mulder
, die Silberprobirmethode. Deutsch von
Grimm
. Leipzig 1859. S. 262.
wird chemisch reines Silber erzeugt durch Auflösen von Brandsilber in reiner Salpetersäure, Verdünnung der Lösung mit Wasser und Stehenlassen während einiger Zeit, wobei sich ein Gehalt an Gold, Zinn und Antimon absetzt, Filtriren durch ein doppeltes Filter, Fällen des Silbers im Filtrat durch reine Salzsäure (nicht Kochsalz), wobei sich in dem entstehen- den Königswasser fremde Metalle (Eisen, Kupfer, Blei, Quecksilber, Wismuth, Palladium, Platin) lösen, Chlorsilber aber niedergeschlagen wird; mehrmaliges Auskochen des Chlorsilbers mit verdünnter Salzsäure, jedesmaliges Auswaschen mit destillirtem Wasser bis zum Verschwinden der sauren Reaction, Zusam- menmengen des noch feuchten Chlorsilbers mit reinem kohlensauren Natron und reinem Salpeter (auf 3 Thle. Chlorsilber 1 ½ Thl. trockne Soda und ¼ dieses Gemenges Salpeter, letzterer zur Entfernung eines aus den Reductions- mitteln, dem Tiegel oder der Giessform herrührenden Eisengehaltes), Trock- nen des Gemenges unter stetem Umrühren in einer Porzellanschale, allmäliges Erhitzen in einem bedeckten Porzellantiegel bis zum Schmelzen, Zerschlagen des erkalteten Tiegels zur Erhaltung eines Königs oder Ausgiessen des flüssigen Silbers in eine Form aus Pfeifenerde oder Granuliren, Erwärmen der erhaltenen Barren in verdünnter Schwefelsäure oder Scheuern derselben mit Sand und Abspülen mit Wasser, sowie Ausplatten im getrockneten Zu-
Probirreagentien f. trockne Proben.
stande zu dünnen schmalen Streifen und Zerschneiden derselben, wobei eine Verunreinigung von Eisen durch die eisernen Instrumente zu vermeiden ist. Granalien mussen auch mit verdünnter Schwefelsäure erhitzt, abgewaschen getrocknet und geglüht werden. Sie lassen sich jedoch, wenn sie oberfläch- lich angelaufen sind, auf mechanischem Wege weniger leicht reinigen, als Silberzaine und Streifen.
In der
Pariser Münze
wird kupferhaltiges Silber in Salpetersäure auf- gelöst, mit destillirtem Wasser verdünnt, zur Abscheidung des Goldes filtrirt, das Filtrat mit 8—10 Quart Wasser versetzt, unter Umrühren Salzsäure hinzu- gefügt, der Niederschlag mit Flusswasser völlig ausgewaschen, getrocknet und mit Kreide und Kohle reducirt. Auf 100 Chlorsilber rechnet man 70 Kreide und 4 Holzkohle.
Schwefelkies.
7)
Schwefelkies
, Fe, mit 46,61 Fe und 53,39 S, muss kupferfrei sein, da er hauptsächlich als Zuschlag bei schwefel- armen Kupfererzen verwandt wird. Seinen Gehalt an Einfach- schwefeleisen erfährt man durch die Lechprobe (§. 199). Zu dem- selben Zwecke wendet man auch
Schwefel.
8)
Schwefel
als zerstossenen Stangenschwefel oder als Schwefelblüthe an.
Wirkungs- weise.
§. 61. Zersetzend-verflüchtigende Zuschläge.
Dieselben zerlegen entweder schädliche, feuerbeständige Substanzen in flüchtige (Kohle) oder verbinden sich mit denselben zu Gasen oder Dämpfen (kohlensaures Ammoniak, Kochsalz), sei es bei Röst- oder Schmelzprozessen,
Kohlensaures Ammoniak.
1)
Kohlensaures Ammoniak
, 2 NH
4
, 3 C mit 44,1 Ammo- niak und 55,9 Kohlensäure, zerlegt in der Glühhitze beim Rösten (S. 30) gebildete schwefelsaure Salze unter Verflüchtigung von schwefelsaurem Ammoniak, wobei man den, das in einer guss- eisernen (nicht messingnen) Schale zusammengeriebene Material enthaltenden Röstscherben so lange mit einem andern Scherben bedeckt hält, bis sich kein Ammoniakgeruch mehr zeigt. Auch schwefelsaures Blei- und Wismuthoxyd werden von dem Reagens fast vollständig zerlegt. Dasselbe muss im gepulverten Zustande in einem gut verschlossenen Glase aufbewahrt werden.
Kohle.
2)
Kohle
(S. 112) und
Graphit
(S. 112) zerlegen beim Glühen mit gerösteten Substanzen schwefel-, arsen- und antimon- saure Salze, wobei sich die desoxydirten Säuren verflüchtigen (S. 29).
Kochsalz.
3)
Kochsalz
, NaCl mit 39,66 Na und 60,34 Cl, beim Gaarmachen des Schwarzkupfers nach der cornischen Methode zur Verflüchtigung von Antimon, Arsen etc. als Chlormetalle angewandt.
§. 62. Deckmittel.
§. 62. Luftabschliessende Zuschläge
(
Deckmittel
). Dieselben
Wirkungs- weise.
sollen zunächst die Luft vom Schmelzgut abhalten, nehmen aber an dessen Zersetzung meist mehr oder weniger Antheil und wirken auch wohl, wenn sie dünnflüssig geworden, mechanisch zum Niederspülen an den Wänden haftender Metallkörnchen.
1)
Kochsalz
, (S. 134) dient sehr häufig bei Tiegelschmel-
Kochsalz.
zungen als Decke, schmilzt gewöhnlich leichter (schon bei ge- wöhnlicher Rothglühhitze), als das Probirgut, erschwert dadurch den Luftzutritt zu demselben, hält von den aufsteigenden Gas- arten mechanisch fortgerissene Metalltheilchen zurück und nimmt beim Niedersinken Metalltheilchen von den Gefässwänden weg, welche beim Aufblähen des Schmelzgutes daran hängen geblie- ben sind.
Dabei ist das in höherer Temperatur stark verdampfende Kochsalz nicht immer ohne Einfluss auf das Schmelzgut. Nach
Plattner
B. u. h. Ztg. 1854. S. 126.
schmilzt dasselbe z. B. schon bei Dunkelrothgluth mit schwefelsaurem Blei- und Zinkoxyd zu- sammen und giebt Dämpfe von Chlorblei und Chlorzink, während freies Blei- und Zinkoxyd davon nicht angegriffen werden, wohl aber Antimonoxyd und Antimonsäure unter Bildung von dampfförmigem Chlorantimon. Schwefelsaures Kupferoxyd schmilzt unter Entlassung von flüchtigem Kupferchlorid mit Kochsalz bei Dunkelrothgluth zu einer undurchsichtigen Masse zusammen, ersteres zerlegt sich aber bei höherer Temperatur in weniger flüchtiges Kupfer- chlorür unter Entwicklung von Chlor. Durch Einwirkung anderer Gase kann oberflächlich rothfarbenes Kupferoxydul entstehen. Schwefelnatrium hat eine ähnliche Farbe und kann sich auch bilden.
Man bedarf des Kochsalzes von verschiedenem Grade der Reinheit. Für die meisten Proben genügt gewöhnliches
Küchen-
oder
Steinsalz
, neben mechanisch eingeschlossenem Wasser mit einem Gehalt an schwefelsauren Salzen (Gyps, schwefelsaure Magnesia etc.), Chlorcalcium und Chlormagnesium, welche letzte- ren dasselbe hygroskopisch machen. Es wird in einem Salz- brenner (S. 108) so lange bei dunkler Rothgluth erhitzt, bis das Zerknistern (Verkrachen) in Folge mechanisch eingeschlossenen Wassers zwischen den Krystallflächen aufgehört hat, worauf man dasselbe zerreibt und als
verknistertes
oder
verkrachtes Kochsalz
trocken aufbewahrt. Wegen theilweiser Zerstörung des Chlormagnesiums ist es weniger geneigt, als vorher, Feuch- tigkeit aufzunehmen.
Sind
schwefelsaure Salze
im Kochsalz schädlich, z. B. bei Kupfer- proben, so versetzt man eine Lösung desselben so lange mit Chlorbarium, bis eine abfiltrirte Probe damit keinen Niederschlag mehr giebt. Man filtrirt,
Reagent. f. nasse gewichtsanalyt. Proben.
dampft das Filtrat zur Trockne und erhält ein Material, dessen Gehalt an Chlorbarium bei Schmelzproben nicht schadet. Soll letzteres entfernt werden, so setzt man kohlensaures Natron bis zur schwaeh alkalischen Reaction zu, kocht, filtrirt, fügt zum Filtrat bis zur schwach sauren Reaction Salzsäure, dampft gelinde ein bis zur schwachen Salzhaut, lässt krystallisiren, wäscht die Krystalle in einem Trichter aus, trocknet auf Fliesspapier und erhitzt das zerriebene Salz zur Austreibung des Wassers. — Ein reines Product er- folgt auch, wenn man Kochsalzlösung mit einem geringen Ueberschuss von Barytwasser versetzt, so dass rothes Lakmuspapier gebläut wird, filtrirt, bei- nahe zur Trockne dampft, das von der Mutterlauge getrennte und abge- waschene Salz nochmals in möglichst wenig Wasser löst, filtrirt und das Kochsalz in einer Porzellanschale an einem warmen Orte auskrystallisiren lässt. Die getrockneten und zerriebenen Krystalle werden stark getrocknet und in einem gut schliessenden Gefässe aufbewahrt. Durch das Barytwasser werden Schwefelsäure und Magnesia gefällt, durch das Eindampfen der Ueberschuss von Baryt und der von ihm in Freiheit gesetzte Kalk als koh- lensaure Verbindungen abgeschieden, und das gereinigte Salz enthält nur Spuren von Chlorbarium.
Vollständig durchscheinende Stücke
Steinsalz
sind meist hinreichend rein, trübe enthalten gewöhnlich Gyps.
Das
reinste Kochsalz
enthält man, wenn man reine Soda mit Salz- säure schwach übersättigt, filtrirt, das Filtrat zur Krystallisation verdampft und die Krystalle abgewaschen, gelöst, nochmals eingedampft und die neuen Krystalle geglüht oder bei nicht zu hoher Temperatur geschmolzen werden.
Glas.
2)
Glas
(S. 120), z. B. bei Brennmaterialproben.
Eisenhohofen- schlacken.
3)
Eisenhohofenschlacken
, z. B. bei Zinkproben. Man wählt gern graue oder ins Violette scheinende Holzkohlen- ofenschlacken aus, welche sich in ihrer Zusammensetzung dem Bisilicat von Kalk- und Thonerde (S. 24) nähern.
2. Kapitel.
Reagentien auf nassem Wege.
Wirkungs- weise.
§. 63. Allgemeines.
Die hierher gehörigen Reagentien die- nen zum Auflösen des Probirgutes und von Niederschlägen, zum Fällen, zum Sättigen, zu Oxydationen und Reductionen etc., und zwar sind sie entweder dieselben für dokimastische ge- wichts- und massanalytische Proben oder verschieden bei ver- schiedenem Grade der Reinheit. Die hauptsächlichsten sollen im Nachstehenden aufgeführt werden.
§ 64. Säuren
A. Reagentien zu gewichtsanalytischen Proben.
§. 64. Säuren und sonstige Lösungsmittel etc
. Man braucht:
Lösungsmittel
1)
Salpetersäure
, NH, und zwar verwendet man
Salpetersäure.
a)
Rohe Salpetersäure
von etwa 1,36 spec. Gew., gelb gefärbt und verunreinigt durch Chlor, Schwefelsäure, salpetrige Säure, Untersalpetersäure, Eisen etc., z. B. bei der schwedischen Kupferprobe anwendbar.
b)
Reine Salpetersäure
von 1,2—1,3 spec. Gew., farb- los, ohne Rückstand verdampfend, nicht trübbar durch salpeter- saures Silberoxyd und Chlorbarium, nachdem sie vorher mit destillirtem Wasser verdünnt worden. Für Goldproben muss die Säure frei von Schwefelsäure, salpetriger Säure und Chlor sein.
Erstere vermehrt den Rückhalt des Silbers beim Golde wahrscheinlich durch Bildung von schwefelsaurem Bleioxyd bei nicht ganz bleifreiem Zusatz- silber; die salpetrige Säure trägt zur Auflösung von Gold neben Silber und Chlor zur Goldlösung und Verunreinigung der Goldröllchen mit Chlorsilber bei. Die salpetrige Säure lässt sich durch ein leichtes Aufkochen der Säure in einem passenden Gefässe entfernen, ein Chlorgehalt am besten dadurch, dass man Säure von 1,4—1,44 specif. Gew. mit doppelt chromsaurem Kali destillirt. Durch letzteres wird die vorhandene Salzsäure alsbald in Chlor verwandelt, welches gleich zu Anfang fortgeht. Sobald durch Silbersalz in der abtröpfelnden Säure keine Chlorreaction mehr erfolgt, legt man ein reines Gefäss vor und setzt die Destillation fast bis zur Trockne fort. Zuweilen genügt es, die Säure mit einigen Tropfen salpetersaurem Silberoxyd zu ver- setzen, nach mehrtägigem Absetzen des Chlorsilbers im Dunkeln die klare Flüssigkeit abzuziehen und, z. B. bei Goldproben, mit einem nicht schäd- lichen Silbergehalt zu verwenden. Wollte man solche, noch etwas Chlor- silber enthaltende Säure destilliren, so entwickelt sich während der ganzen Dauer der Destillation Chlor, indem sich Chlorsilber mit kochender Salpe- tersäure in Chlorgas und salpetersaures Silberoxyd umsetzt. Man bestimmt die Dichtigkeit der Säure entweder mittelst eines
Beaume
’schen Aräometers oder ihren Gehalt an wasserfreier Säure durch eine volumetrische Sättigungs- analyse.
2)
Salzsäure
, Cl H, und zwar:
Salzsäure.
a)
Rohe Salzsäure
von 1,19 spec. Gew., von Eisenchlorid gelb gefärbt, auch Chlor, schweflige Säure und Schwefelsäure enthaltend.
b)
Reine Salzsäure
von 1,104 spec. Gew., farblos, ohne Rückstand verdampfend, weder direct, noch nach vorherigem Aufkochen mit Salpetersäure durch Chlorbariumlösung zu trüben (Schwefelsäure und schweflige Säure), ohne Indigolösung zu entfärben oder Goldplättchen aufzulösen (Chlor, Salpetersäure)
Reagent. f. nasse gewichtsanalyt. Proben.
und ohne Reaction auf Eisenoxyd bei Zusatz von Rhodan- kalium (§. 69, 3).
Königswasser.
3)
Königswasser (Salpetersalzsäure)
, durch Zu- sammenmischen von 3—4 Thln. concentrirter Salzsäure und 1 Thl. Salpetersäure dargestellt, wobei chlorsalpetrige Säure (NO
2
Cl) und Chloruntersalpetersäure (NO
2
Cl
2
) neben freiem Chlor entstehen [2 (NO
5
+ 3 H Cl) = NO
2
Cl + 2 Cl +3 HO und NO
2
Cl
2
+ Cl + 3 HO]. Das Königswasser wirkt kräftiger auf- lösend auf Metalle, als jeder seiner Bestandtheile wegen des Gehaltes an freiem Chlor und der leichten Zersetzbarkeit jener beiden Säuren, welche Chlor an die Metalle abgeben und Chlo- ride erzeugen, z. B. Gold- und Platinchlorid.
Englische Schwefelsäure.
4)
Englische Schwefelsäure
, S H, von 1,85 spec. Gew. und einem Siedepunct von 325° C., im gewöhnlichen käuflichen Zustande mit einem Gehalt an salpetriger oder Salpetersäure (Rothfärbung einer Eisenvitriollösung), Arsen (im
Mars
’schen Apparat zu erkennen), Blei, Eisenoxyd und Kalk (Trübung bei Zusatz von 4—5 Thln. Alkohol, Fällung von Schwefelmetallen durch Schwefelwasserstoffgas). Reine Säure ist farblos, ver- dampft ohne Rückstand und giebt keine Reaction mit den ange- führten Reagentien.
Essigsäure.
5)
Essigsäure
, C
4
H
3
O
3
, HO, von 1,04 spec. Gew. In reinem Zustande verdampft sie ohne Rückstand, giebt keine Reactionen mit Schwefelwasserstoff, Silber- und Barytlösung oder mit Schwefelammonium nach vorherigem Neutralisiren und ent- färbt beim Erhitzen damit Indigolösung nicht.
Alkohol.
6)
Alkohol
von verschiedener Grädigkeit und
destillir- tes Wasser
.
Schwefel- wasserstoff.
7)
Schwefelwasserstoff
, SH, mittelst Schwefeleisens und verdünnter Schwefelsäure in dem S. 96 angegebenen Apparate dargestellt. Das Schwefeleisen erhält man durch portionenweises Eintragen eines innigen Gemenges von 21 Thln. Schwefelblumen und 30 Thln. Eisenfeile in einen rothglühenden Schmelztiegel im Windofen.
Basen u. Salze.
§. 65. Basen und Salze.
Aetz- ammoniak.
1)
Aetzammoniak
, NH
4
, von 0,96 spec. Gew. mit 10 % Ammoniak.
Kohlens. Ammoniak.
2)
Kohlensaures Ammoniak
(S. 134), gemeinschaftlich mit Aetzammoniak, im Verhältniss von 1 : 3, z. B. zum Fällen und Auflösen von Zinkoxyd.
§. 65. Basen und Salze.
3)
Chlorsaures Kali
, K Cl mit 38,49 K und 61,51 Cl,
Chlors. Kali.
gemeinschaftlich mit Salzsäure zum Auflösen von Schwefel- metallen, wenn Salpetersäure wegen schwieriger Entfernung ihres Ueberschusses zu vermeiden ist; auch sonst als Oxy- dationsmittel namentlich des Eisenoxyduls, z. B. bei der
Fuchs
’- schen Eisenprobe.
4)
Eisenvitriol
, Fe S + 7 H mit 25,9 Fe (20,1 Fe), 28,8 S
Eisenvitriol.
und 45,3 H, muss frei von Eisenoxydsalz sein (z. B. bei der Braunsteinprobe), sich also ohne Zurücklassung von basisch schwefelsaurem Eisenoxyd mit blassgrüner Farbe in Wasser lösen.
Ein zur höheren Oxydation weniger geneigtes Präparat erhält man durch Auflösen von Eisenfeile in Schwefelsäure, so dass ein Ueberschuss von Eisen bleibt, Zumischen von Alkohol zur warmen Lösung, so lange noch eine Fällung entsteht, starkes Umrühren, Auswaschen des krystallinischen Pulvers auf dem Filter mit Weingeist, Trocknen auf Fliesspapier an der Luft bis zum Verschwinden des Weingeistgeruches und Aufbewahren in einem wohl verschlossenen Glase.
5)
Unterschwefligsaures Natron
, Na S mit 39,2 Na
Unterschwef- ligs. Natron.
und 60,8 S (40,5 S), fällt aus sauren Lösungen dieselben Metalle als Schwefelmetalle aus, wie Schwefelwasserstoff, (Kupfer, Blei, Antimon, Arsen etc.), nicht aber Nickel, Kobalt, Mangan, Zink etc., und wird hauptsächlich bei Kupferproben angewandt. Das Salz des Handels enthält gewöhnlich schwefelsaures Natron und Chlor- natrium, welche meist die Reactionen nicht beeinträchtigen.
6)
Schwefelnatrium
mit 59 Na und 41 S.
Schwefel- natrium.
Zur Darstellung von Schwefelnatrium behuf Ausziehung von Schwefel- antimon, Schwefelzinn und Schwefelarsen (bei der schwedischen Kupferprobe) glüht man 1 Thl. Glaubersalz mit ½ Thl. Holzkohlenpulver oder Mehl, laugt aus und löst in dem Einfach-Schwefelnatrium Schwefelblumen auf, um eine höhere, kräftiger lösend wirkende Schwefelungsstufe zu erhalten.
§. 66. Metalle.
Dieselben dienen entweder zur theilweisen
Metalle.
oder zur vollständigen Reduction anderer Metalle aus Sauerstoff- oder Chlorverbindungen.
1)
Eisen
, zur Präcipitation von Kupfer in Gestalt von
Eisen.
30—50 Mm. langen und 2—3 Mm. dicken blanken
Draht- stiften
oder als
Pulver
angewandt. Nach
Winkler
B. u. h. Ztg. 1863. S. 348.
stellt man ein wirksames Eisenpulver dadurch her, dass man 11 Thle. Blutlaugensalz gut entwässert, mit 4 Thln. Eisenoxyd und 3 Thln. entwässertem kohlensauren Kali innig mengt, bis zum Nach-
Reagent. f. nasse gewichtsanalyt. Proben.
lassen der Gasentwicklung glüht, die Masse mit heissem Wasser auswäscht, bis das Filtrat Silberlösung nicht mehr trübt, und dann das Pulver trocknet. Aus Lösungen von Kupfer und Nickel fällt das Eisenpulver in der Kälte nur Kupfer, in der Wärme auch etwas Nickel. —
Feiner Claviersaitendraht
dient bei der Massanalyse zur Bestimmung des Titers von Chamäleon.
Die nachstehende Tabelle zeigt in den verticalen Linien die reducirbaren, in den horizontalen die reducirenden Metalle. + bezeichnet die Reducirbarkeit, — das indifferente Verhalten.
Zink.
2)
Zink
. Dasselbe dient in Granalienform statt des Eisens zum Fällen von Kupfer, fällt aber schon in der Kälte etwa vor- handenes Nickel in Etwas mit. Dasselbe muss zu diesem Zwecke frei von Metallen (Kupfer, Blei etc.) sein, welche, in verdünnten Säuren unlöslich, das Kupfer verunreinigen. — In der Mass- analyse reducirt man mittelst Zinks Eisenoxyd zu Oxydul (
Margueritte
’sche Eisenprobe) und es ist dabei ein Eisen- gehalt desselben schädlich.
Man erhält für beide Zwecke ein hinreichend reines Material, wenn man gutes schlesisches oder altenberger Zink in einer Retorte aus hessischem Thon im Gebläseofen so stark erhitzt, dass dasselbe überdestillirt und aus dem mit einem Thonpfeifenstiel öfters aufzustockelnden Retortenhals in ein Gefäss mit Wasser tröpfelt. Der Siedepunct des Zinkes liegt etwa bei 1040° C. Ein eisenfreies Zink giebt in Schwefelsäure gelöst mit Chamäleon- lösung gleich eine rothe Färbung.
Kupfer.
3)
Kupfer
. Manche Kupfersorten des Handels (z. B. schwe- disches Kupfer, Paschkow-Kupfer) sind hinreichend frei von
§. 66. Metalle.
fremden Beimengungen (Blei, Eisen, Arsen, Antimon etc.) und enthalten nur etwas Kupferoxydul.
Bei den gewöhnlichen
Raffinat
- oder
Garkupfersorten
des Handels ist nach
Reischauer
B. u. h. Ztg. 1864. S. 384.
und
Fleitmann
B. u. h. Ztg. 1865. S. 123.
ein Theil der Verunreinigungen (Sb, As, Sn, Pb, Ni, Fe) mit Kupfer legirt und bleibt beim Behandeln mit Salpetersäure entweder als Oxyd (Sb, Sn) oder als Salz (Pb S bei einem Gehalt an Pb und S) oder als Schwefelmetall (Cú) neben freiem Schwefel und gewöhnlich etwas As zurück; ein anderer Theil der Verun- reinigungen (namentlich Fe, Ni und Pb) ist im Kupfer neben Kupferoxydul und alkalischen Erden im oxydirten Zustand vorhanden, gebunden an Kiesel-, Antimon-, Arsensäure und Zinnoxyd, und bleibt beim Behandeln mit Salpeter- säure als schwerlöslich theilweise zurück. Der beim längeren Kochen von solchem Kupfer in Eisenchloridlösung auf demselben sich zeigende schwarze Ueberzug enthält zum Theil diese Verunreinigungen; bei ganz reinem Kupfer scheint er aus sehr feinvertheiltem Kupfer zu bestehen, nach
Ebermeyer
Erdm
., Journ. f. pr. Chem. Bd. 70. S. 143.
aus Kupferoxyd (
Fuchs
’sche Eisenprobe,
Fikentscher
’s Braunsteinprobe).
Das
reinste Kupfer
stellt man auf galvanischem Wege aus einer reinen Kupfervitriollösung in cohärentem Zustande her, kann auch aus dieser durch Eisen Kupfer in der Wärme pulverförmig niederschlagen, mit heissem Wasser aussüssen, mit reiner Salzsäure kochen, wieder vollständig aus- waschen, trocknen, im Thontiegel unter einer Borax- oder Glasdecke zu- sammenschmelzen, zu einem Zain ausgiessen und diesen auswalzen. Das in Streifen geschnittene, trocken aufbewahrte Kupfer muss vor dem Gebrauche nochmals kurze Zeit mit Salzsäure digerirt, abgewaschen und schnell bei nicht zu hoher Temperatur getrocknet werden.
B. Reagentien zu massanalytischen Proben.
§. 67. Allgemeines.
Ausser den in den vorhergehenden §§.
Nöthige Reagentien.
aufgeführten Agentien zur Versetzung der Probesubstanz in lös- lichen und für das Titriren geeigneten Zustand bedarf man bei Massanalysen der
Reagentien zur Anfertigung der Nor- mallösungen
(S. 38) und der
Indicatoren
(S. 40) zur Erkennung des Reactionsendes beim Titriren.
§. 68. Reagentien zu Normallösungen.
Hierher gehören haupt-
Reagentien zu Normallös
sächlich:
1)
Uebermangansaures Kali (Chamäleon)
, K Mn
Uebermangan saures Kali.
mit 29,8 K und 70,2 Mn, dessen Wirkung darauf beruht, dass dasselbe an oxydable Körper, z. B. niedrigere Oxydationsstufen (Fe, Gu etc.) oder sonst 5/7 des Sauerstoffgehaltes der Mn abgiebt und
Reagentien f. volumetr. Proben.
ein farbloses Manganoxydulsalz entsteht. Das Reagens muss in einer mit Glasstöpsel wohl verschlossenen Flasche aufbewahrt werden, weil dasselbe mit organischen Körpern (z. B. Staub, Korksubstanz, Kautschuk etc.) in Berührung leicht desoxydirt wird. Aus diesem Grunde lassen sich für Chamäleon nicht die gewöhnlichen Quetschhahnbüretten (S. 97) anwenden.
Man schmilzt zu seiner Bereitung 10 Gramm festes Aetzkali in einem hessischen Tiegel, fügt 7 Gramm chlorsaures Kali hinzu und zuletzt 8 Gramm sehr feingepulverten Braunstein und erhält die Masse unter Umrühren mit einem eisernen Spatel so lange in dunkler Rothglühhitze, bis eine mit dem Spatel herausgenommene Probe sich in Wasser mit tiefgrüner Farbe (mangan- saures Kali) löst. Alsdann schüttet man die bröckliche Masse auf eine kalte Stein- oder Eisenplatte, übergiesst sie in einem Kolben mit 1 Liter Wasser und kocht, bis die grüne Farbe der Lösung in eine rothe übergegangen ist, indem sich dabei die Mangansäure in Uebermangansäure und Mangansuper- oxydhydrat zersetzt (3 Mn = Mn
2
O
7
+ Mn). Man giesst die klare rothe Lösung von übermangansaurem Kali von dem niedergeschlagenen Mangan- superoxydhydrat ab, bringt ihr Volumen durch destillirtes Wasser wieder auf 1 Liter und bestimmt auf die später anzugebende Weise den Titer dieser Normallösung.
Bei der schwankenden Zusammensetzung des Braunsteins fällt auch die Bereitung des Chamäleons verschieden aus, weshalb man sich nach
Graeger
Erdm
., Journ. f. pr. Chem. Bd. 96. S. 169.
besser statt des ersteren des
rothen Manganoxydes
, Mn, bedient, welches sich als Nebenproduct aus der bei der Chlorbereitung erfolgenden Mangan- lösung erhalten lässt. Man fügt zu derselben so viel Soda, bis die Flüssig- keit farblos geworden, d. h. alles Eisen nebst etwas Mangan ausgefällt ist, filtrirt. wäscht aus, schlägt durch kohlensaures Natron das Mangan nieder und glüht den völlig ausgewaschenen und getrockneten Niederschlag, wobei derselbe in Mn übergeht. Man kocht dann Aetzkalilauge, welche 184 Thle. Aetzkali enthält, mit 100 Thln. chlorsaurem Kali rasch ein, mengt dabei 130 Thle. des schwarzbraunen Manganoxydpulvers innig bei, bringt die Masse über der Spirituslampe zur Trockne, schmilzt und erhält das Ganze etwa ¼ Stunde im schwachen Rothglühen. Die erkaltete Schmelze löst man in Wasser und leitet zur Umwandlung des freien, auf die Uebermangansäure zer- setzend einwirkenden Aetzkalis in zweifach kohlensaures Salz so lange Kohlen- säure ein, bis ein Tropfen der Flüssigkeit auf weissem Fliesspapier einen rein rothen Fleck giebt. Die durch in einem Glastrichter befindlichen ge- pulverten Marmor
Ibid. S. 168.
filtrirte Flüssigkeit wird zur Krystallisation abgedampft. Das angewandte Kalihydrat muss möglichst frei von Kohlensäure sein, weil dies von wesentlichem Einfluss auf die Ausbeute an Chamäleon bei jeder Darstellungsmethode ist.
Schwefel- natrium.
2)
Schwefelnatrium
(S. 139). Dasselbe dient bei Fäl- lungsanalysen zur Ausscheidung gewisser Metalle (Zink, Kupfer,
§. 68. Reagentien zu Normallösungen.
Kobalt, Nickel etc.) aus ammoniakalischer Lösung und wegen seiner Veränderlichkeit bei Luftzutritt in einer gut verschlos- senen Flasche aufbewahrt, muss der Titer öfters controlirt werden.
Zu seiner Bereitung stellt man zunächst Aetznatronlauge auf die Weise her, dass man 1 Thl. gereinigte krystallisirte Soda in 5 Thln. Wasser löst, die Lösung in einem blanken eisernen Kessel zum Sieden bringt und nach und nach Kalkbrei (1 Thl. gebrannter Kalk mit soviel Wasser übergossen, dass dasselbe einige Zoll hoch darüber steht) hinzufügt, bis eine abfiltrirte Probe mit Säuren nicht mehr braust. Man kocht dann noch ¼ Stunde, lässt sich den Kalk in dem vom Feuer abgehobenen und bedeckt gehaltenen Kessel während etwa 6 Stunden absetzen, zieht die klare Lauge ab, extrahirt den Bodensatz nochmals mit kochendem Wasser, dampft die Lauge in dem Kessel bis zu 1,16 spec. Gew. ein, lässt sie im bedeckten Kessel abkühlen und be- wahrt sie in einem luftdicht schliessenden Gefäss auf. Zur Darstellung von Schwefelnatrium theilt man eine gewisse Menge Aetznatronlauge in zwei gleiche Theile, sättigt den einen Theil vollständig mit Schwefelwasserstoffgas und mischt den andern Theil hinzu, wo sich dann Einfach-Schwefelnatrium bildet, welches den Titer weniger leicht verliert, als das höhere.
3)
Cyankalium
(S. 114). Es genügt das zum Vergolden,
Cyankalium.
zu photographischen Zwecken etc. angewandte Cyankalium des Handels, welches cyansaures Kali, Aetzkali, kohlensaures Kali und Ammoniak, zuweilen auch schwefelsaures Kali, Chlorkalium und Schwefelkalium enthalten kann.
4)
Chlornatrium
(S. 134). Dasselbe wird entweder im
Chlornatrium.
gewöhnlichen oder gereinigten Zustande (S. 135) bei der
Gay- Lussac
’schen Silberprobe angewandt.
5)
Chlorbarium
, Ba Cl + 2 H mit 56,1 Ba, 29,1 Cl und
Chlorbarium.
14,8 H. Das Chlorbarium des Handels dient zur Bestimmung der Schwefelsäure. Ein Gehalt an Aetzbaryt schadet nicht.
6)
Jodkalium
, KJ mit 23,4 K und 76,6 J, darf beim Ein-
Jodkalium.
tragen einer Probe in verdünnte Schwefelsäure diese nicht bräunen oder zugesetzten Stärkekleister (§. 69) nicht bläuen, indem sonst aus anwesendem jodsauren Kali Jod frei geworden ist. Man löst gewöhnlich in Jodkalium reines, keinen fixen Rückstand beim Erhitzen hinterlassendes Jod auf und benutzt dann die oxydirende Wirkung des Jods (z. B. bei arseniger Säure, §. 192, 3), oder man treibt durch Oxydationsmittel (Chlor etc.) Jod aus dem Jodkalium aus, welches erstere im freien Zustande Stärkekleister bläut (§. 69, 2).
7)
Unterschwefligsaures Natron
(S. 139) zur Fällung
Unterschwef- ligs. Natron.
von Schwefelmetallen (z. B. Quecksilber) und zur volumetrischen Bestimmung des Eisens.
Reagentien zu volumetrischen Proben.
8)
Kupferchlorür
, Cu
2
Cl mit 64,16 Cu, dient als Re-
Kupferchlorür.
ductionsmittel bei Eisenproben.
Man löst reines Kupferblech in Königswasser, dampft zur Entfernung der Salpetersäure ab, nimmt den Rückstand in salzsäurehaltigem Wasser auf, bringt die Lösung mit einem ungefähr gleichen Gewicht des trocknen Kupfer- chlorides Kochsalz in einen Kolben, stellt Kupferblechstreifen hinein und erhitzt so lange zum Kochen, bis die Lösung nahezu farblos geworden, wo dann alles Kupferchlorid in Chlorür übergegangen ist, dessen Ausscheidung durch den Kochsalzzusatz vermieden wird. Man lässt die Lösung im ver- korkten Kolben erkalten, verdünnt sie dann mit salzsäurehaltigem Wasser so weit, dass 1 C.C. derselben etwa 6 Mgr. Eisen entspricht, und bewahrt sie in einer grossen Flasche mit dicht schliessendem Stöpsel auf, in welche eine vom Boden bis beinahe zum Halse reichende Spirale von starkem Kupfer- draht gestellt wird, um das Kupferchlorür vor Oxydation zu schützen. Des- gleichen bringt man in die kleinere Flasche zum currenten Gebrauch eine solche Spirale. Wenngleich dieselbe in angegebener Weise monatelang schützt, so ist es doch zweckmässig, von Zeit zu Zeit den Titer der Kupferchlorür- lösung zu bestimmen.
Eisenchlorid.
9)
Eisenchlorid
, Fe
2
Cl
3
mit 33,8 Fe und 66,2 Cl.
Claviersaitendraht oder eiserne Nägel werden im Ueberschuss mit ver- dünnter Salzsäure (1 Säure und 10 Wasser) behandelt, filtrirt, so lange unter öfterem Umschütteln Chlorgas eingeleitet, bis Eisenkaliumcyanid keinen blauen Niederschlag mehr giebt, zur Entfernung des überschüssigen Chlors erwärmt und die Lösung mehr oder weniger verdünnt. Oder man löst das Eisen in Salzsäure und chlorsaurem Kali und treibt durch Erhitzen die chlorige Säure aus. Die Lösung wendet man z. B. bei der Zinnprobe, bei Eisenproben zum Titriren des Kupferchlorürs etc. an.
Wirkungs- weise.
§. 69. Indicatorsubstanzen.
Dieselben dienen hauptsächlich zur Erkennung
1) von freiem
Schwefel
, z. B.
Eisenchlorid, Nickel- chlorür
und
Bleizucker
bei der Zinkprobe (§. 162), feuch- tes
Schwefelzink
und
Nitroprussidnatrium
bei der Ku- pfer-Nickelprobe (§. 110.). Während erstere Substanzen schwarze Färbungen veranlassen, giebt Nitroprussidnatrium = 2 Na
2
Cy + Fe
2
(Cy
2
, No
2
) + 4 HO intensiv rothe;
2) von freiem
Jod
der
Stärkekleister
, dadurch erhalten, dass man 1 Gramm Stärkemehl in einer Reibschale mit 1 Gramm Wasser zu einem Brei anreibt, 6—10 Gramm reine Salzsäure hinzufügt und die Flüssigkeit in einer Flasche mit Glasstöpsel aufbewahrt. Die anfangs schleimige, nach und nach dünnflüssig werdende und dann ihre Wirksamkeit verlierende Substanz muss von Zeit zu Zeit erneuert werden. Dieselbe wird von freiem Jod gebläut.
Es dient bald das Erscheinen der blauen Farbe als Reac- tionsende, wenn durch den kleinsten Ueberschuss eines Oxyda- tionsmittels aus Jodkalium (S. 143) Jod frei gemacht worden (Probe auf arsenige Säure, §. 192,3) oder auch das Verschwin-
§. 69. Indicatorsubstanzen.
den der blauen Färbung, wenn man das Jod in Jodwasserstoff- säure verwandelt (
Mohr
’s Eisenprobe §. 151).
3) von
Eisenoxyd Schwefelcyankalium (Rhodan- kalium)
K, C
2
NS
2
, indem die daraus entwickelte Rhodanwas- serstoffsäure (H C
2
NS
2
) aufgelöste Eisenoxydsalze (nicht Oxy- dulsalze) tief blutroth färbt (Eisenrhodanid).
Kerl
, Probirkunst. 10
Specieller Theil der
metallurgischen Probirkunst.
I.
Blei
.
Mängel der trocknen Proben.
§. 70. Allgemeines.
Je nach der Beschaffenheit der Erze und Producte und der gewählten, davon abhängigen Probirmethode sind die Resultate der
trocknen Proben
, welche meist eine Zerlegung des Probirgutes durch alkalische Zuschläge mit oder ohne gleichzeitige Anwendung von Eisen oder Reductionsmitteln bezwecken, mehr oder weniger schwankend. Dies hat seinen Grund:
1) in der
Flüchtigkeit des Bleies
schon bei Rothglüh- hitze, je nach der Zeitdauer des Schmelzens und der Höhe der Temperatur variabel, beides Factoren, deren richtige Normirung ihre Schwierigkeiten hat. Auch Schwefelblei ist flüchtig.
2) in der
Verschlackung von Blei
und zwar
a) im oxydirten Zustande, bei Anwesenheit von Reductions- mitteln weniger zu fürchten, als
b) im geschwefelten Zustande wegen Bildung von Schwefel- salzen mit gleichzeitig aus dem Flussmittel reducirtem Schwefel- kalium oder
SchwefeInatrium
. Der durch derartige Verschlackung entstehende Verlust ist grösser, als der durch Verflüchtigung, und er wächst mit der Menge des Schwefels im Probirgute, sowie auch mit einem Gehalt an electronegativen Schwefelmetallen (As, Sb, Cu).
§. 70. Mängel der Bleiproben.
3)
in der Verunreinigung des Bleies durch fremde Metalle
. Diese, durch Eisen, alkalische Zuschläge oder Re- ductionsmittel aus ihren Verbindungen isolirt, gehen entweder ganz (Au, Pl) oder fast vollständig (Ag) ins Blei und ihr über ½ % betragender Gehalt wird davon abgezogen, oder nur theil- weise (Cu, Sb, As, Zn), indem sie sich anderntheils verflüchtigen und Blei mit fortreissen (Sb, As, Zn) oder Schwefelsalze bilden (Sb, As, Cu). Je mehr Schwefel vorhanden, um so mehr gehen Cu, Ag und Sb in die Schlacke. Zn hat wenig Verwandtschaft zum Blei und auch Fe geht nur spurenweise in dasselbe, es müsste sich sonst bei feiner Vertheilung in der Beschickung (z. B. als Eisenfeile oder aus Blutlaugensalz abgeschieden) da- mit mechanisch mengen. Aus nickel- und kobalthaltigen Erzen lässt sich das Blei bei passender Behandlung gut ausscheiden (siehe Nickelprobe). — Man sucht diese verunreinigenden Sub- stanzen entweder vor Anstellung der Probe zu beseitigen durch Glühen bei Luftabschluss (Bleiglanz mit Schwefelkies oder solcher mit gediegen Arsen und Arsenkies, Bleispeise mit überschüssigem Arsen) oder durch Rösten (schwefelreiches, antimon- und arsen- haltiges Probirgut), oder man scheidet dieselben, was aber zu mehr oder weniger genauen Resultaten führt, aus dem erhaltenen Blei ab, z. B. Au, Pt und Ag durch Abtreiben, Cu durch Gaar- machen (wenn auf 1 Thl. Kupfer wenigstens 16 Thle. Blei kom- men) oder bei grösserem Kupfergehalt durch die schwedische Probe, Antimon durch Wegrauchen unter der Muffel etc. 1—5 % Kupfer im Bleiglanz gehen fast ganz in die Schlacke. Bei einem gleichzeitigen
Vorkommem
von Kupfer, Antimon oder Arsen im Bleiglanz, z. B. in Gemengen von Bleiglanz mit Fahlerzen oder im Bournonit, lässt sich der trockne Weg wegen allzugrosser Unsicherheit nicht mehr anwenden.
Reiner Bleiglanz mit 86,6 % Blei giebt nach den besten Probirmethoden bis 85 % Blei; es kann aber bei unreineren Erzen der Bleiverlust auf 10 % und mehr steigen. Bei nahezu gleichbleibender Erzbeschaffenheit kann man durch analytische Versuche ein für alle Mal ermitteln, wie gross der Bleiverlust bei dem gewählten Probirverfahren ist.
Man wiegt die Bleikönige meist bis auf 1 Pfd. aus und giebt den Gehalt unter Berücksichtigung der auf verschiedenen Hütten- werken gestatteten, unten näher bezeichneten Differenzen an.
Trotz der angeführten Mängel sind auf Hüttenwerken die
Nasse Proben.
trocknen Proben fast nur allein in Gebrauch, weil es an allge-
10*
I.
Blei
.
meiner anwendbaren massanalytischen Proben fehlt und der ge- wichtsanalytische Weg nur in wenigen Fällen [Schwefelsäureprobe,
Rose
’s Bleibestimmung
Erdm
., J. f. pr. Chem. Bd. 96. S. 257.
als Schwefelblei] die erforderliche Ein- fachheit besitzt.
Classification.
§. 71. Classification der Bleiproben.
Für die Auswahl der Bleiproben sind massgebend: der Verbindungszustand des Bleies und die fremden Beimengungen der Qualität und Quantität nach. Darnach lässt sich folgende Classification machen:
I. Proben für geschwefelte Erze und Producte
.
z. B.
Bleiglanz
, Pb mit 86,57 Pb;
Bournonit
Cu
3
Sb + 2 Pb
3
Sb mit 42,54 Pb, 13,03 Cu, 24,71 Sb und 49,72 S;
Blei- stein
(Pb, Fe, Cu,)
n
Fe mit mehr oder weniger Ag, Zn, Co, Ni, Sb, As, zuweilen auch gemengt mit (Fe, Ni, Co)
4
As;
Blei- speisen
, hauptsächlich (Fe, Ni, Co)
4
As in Verbindung oder im Gemenge mit Schwefelmetallen von Pb, Fe, Cu, Sb, Zn, Ag;
Ofenbrüche
etc.
A
.
Bleiglanz mit mehr oder weniger Erden ohne fremde Schwefel- und Arsenmetalle oder mit einem nur geringen Gehalt an letzteren
.
1) Reine Bleiglanzschliege mit sehr wenig Erden: Zerlegung mittelst Eisens durch Schmelzen in eisernen Schalen (
England
).
2) Bleiglanze mit mehr Erden:
a) Zerlegung mittelst Eisens und kohlehaltiger alkalischer Zuschläge durch Schmelzen in Thongefässen (
Freiberg, Oberharz, Victor Friedrichshütte, Tarnowitz, Przibram, Joachimsthal, Müsen
etc.) oder in eiser- nen Tiegeln (
England, Frankreich, Belgien, Holz- appel, Tarnowitz
etc.).
b) Zerlegung mittelst Potasche, besonders bei einem Gehalt an Schwefelarsen und Schwefelantimon (älteres Verfahren auf dem
Oberharze
und zu
Tarnowitz
).
B.
Bleierze oder Producte mit mehr oder weniger Erden und einem merklichen Gehalt an Schwefel-, Antimon- oder Arsenmetallen
.
1) Glühen bei Luftabschluss in einer Tute und Schmelzen mit alkalischen Zuschlägen und Eisen nach
A.
2. a. (
Bleiglanz mit gediegen Arsen
oder
Arsenkies
; desgl.
mit höheren Schwefelmetallen
, z. B. Schwefelkies;
Bleispeisen
mit überschüssigem Arsen).
§ 71. Classification der Bleiproben.
2) Theilweises Abrösten und Schmelzen mit schwarzem Fluss und Eisen (
Bleiglanz mit einfachen Arsen-
und
Schwefelmetallen
, z. B. Zinkblende, Kupferkies, Bleistein, Bleispeise etc).
3) Schmelzen mit Potasche nach
A.
2. b, bei einem Gehalt an Schwefelantimon und Schwefelarsen.
4) Arseniciren und Schmelzen mit Eisen und Solvirungs- mitteln (kobalt- und nickelhaltige Substanzen).
C.
Bleierze und Producte mit einem
grossen
Ueber- schuss an Schwefel-, Antimon- oder Arsenmetallen und mit mehr oder weniger Erden
.
1) Todtrösten und solvirend-reducirendes Schmelzen (
Ram- melsberger Erze
am Unterharz,
Bleistein
etc.).
2) Zersetzen durch Königswasser, Abdampfen mit Schwefel- säure und Zerlegung des dabei gebildeten unlöslichen schwefel- sauren Bleioxyds durch Schmelzen mit schwarzem Fluss und Eisen (hauptsächlich
kupferhaltige Erze
und
Leche
, in denen neben dem Blei- der Kupfergehalt bestimmt werden soll, sonst auch an Schwefelkies, Zinkblende, Schwefelarsen etc. sehr reicher Bleiglanz).
D.
Bleierze mit einem grossen Ueberschuss von Erden ohne merkliche Menge fremder Schwefelme- talle, z. B. Fluthafter
.
Schmelzen mit kräftigen Solvirungs- und Entschwefelungs- mitteln (Aetzalkalien) mit oder ohne Eisen oder Ansammlungs- mitteln fürs Blei (Silber).
II. Proben für oxydirte Erze und Producte
.
A.
Bleioxyde, sowie Salze, deren Säureradicale sich nicht mit dem Blei verbinden
.
1) Schmelzen mit schwarzem Fluss, als:
Glätte
, Pb mit 92,83 Pb (Hüttenglätten mit 86—91,5 Pb);
Mennige
, Pb + Pb mit 90 Pb;
Weissbleierz
, Pb C mit 77,52 Pb;
Pyromor- phit
, Pb Cl + 3 Pb
3
P mit 69,5—76,2 Pb;
Gelbbleierz
, Pb Mo mit 57 Pb;
Rothbleierz
, Pb Cr mit 63,2 Pb;
Wolf- rambleierz
, Pb Wo mit 44,9 Pb.
2) Schmelzen mit schwarzem Fluss und Borax bei streng- flüssigen Substanzen (
saure Bleischlacken
) oder mit Borax und Glas bei basischen Substanzen (
basische Bleischlacken
;
I.
Blei
. Proben für geschwefelte Subst.
bleiischer Herd
, mit Bleioxyd durchdrungene Mergelmasse mit 60—70 Pb;
Testasche
vom Silberfeinbrennen etc.).
B.
Oxyde und Salze, deren Radicale geneigt sind, in den Bleikönig zu gehen
.
1) Schmelzen mit schwarzem Fluss und Reinigung des Blei- königs auf nassem Wege bei antimonhaltigen Substanzen, als:
Abstrich
, Pb im Gemenge mit Pb
3
Sb, Pb
3
As, Pb S, Cu, Ni, Fe und Ag, mit 60—90 Antimonblei;
Abzug
, Pb mit den Verun- reinigungen des Abstriches und ausserdem noch mit Pb, Fe, Gu, Herdmasse und Werkbleikörnern, mit 75—88 Antimonblei.
2) Schmelzen mit schwarzem Fluss und Eisen bei schwefel- säure- und arsensäurehaltigen Substanzen, als:
Bleivitriol
, Pb S mit 68,3 Pb,
geröstetes Bleierz
und
Bleistein, Blei- rauch
vom Rösten, Schmelzen und Abtreiben, hauptsächlich PbC im Gemenge mit andern Metalloxyden, auch öfters Pb
3
As, Pb
3
Sb, Pb Si, Pb S etc., Erz- und Aschentheilen;
Flammofen- rückstände; Geschur
und
Gekrätz
; auch
Schlacken, Glätte, Abstrich
und
Herd
bedürfen, wenn sie schwefelhal- tig sind, eines Eisenzusatzes.
III. Proben für Legirungen
.
Auflösen in Salpetersäure, zur Trocknedampfen mit Schwe- felsäure und Schmelzen des gebildeten schwefelsauren Bleioxyds mit schwarzem Fluss und Eisen.
I. Abschnitt.
Geschwefelte Erze und Producte.
Auswahl eines Probirver- fahrens.
§. 72. Allgemeines.
Je nachdem das Probirgut ausser Schwe- felblei noch andere Schwefelmetalle in grösserer oder geringerer Menge oder gar nicht enthält und erdige Bestandtheile in ge- ringerer Menge oder in einem bedeutenden Ueberschusse vor- handen sind, wählt man eine der nachstehenden Probirmetho- den aus.
§. 74. Probe in Eisenschalen.
1. Kapitel.
Geschwefelte Substanzen ohne wesentliche Mengen fremder Schwefelmetalle und ohne ein Uebermass von Erden.
§. 73. Allgemeines.
Das Schwefelblei wird seltener durch
Theorie.
alkalische Salze (S. 129) oder Eisen allein, als gemeinschaftlich durch beide zerlegt. Eine grössere Menge anwesender fremder Schwefelmetalle würde dabei ebenfalls entschwefelt werden und das ausgeschiedene Radical entweder das Blei verunreinigen oder zur Verschlackung und Verflüchtigung von Blei beitragen oder beides zugleich (S. 147). Bei Anwesenheit geringer Mengen fremder Schwefelungen sucht man deren schädliche Einwirkung wohl durch vorheriges Glühen bei Luftabschluss (S. 27) oder theilweise Abröstung (S. 27) zu beseitigen. Potasche wirkt aus angeführten Gründen (S. 130) kräftiger entschwefelnd, als Soda, und ein Kohle- gehalt befördert die Reaction und wirkt der Bleiverschlackung entgegen, vermehrt aber in zu grosser Menge die Strengflüssig- keit (S. 112). Saure erdige Bestandtheile (Quarz, Thon, überhaupt Silicate) werden durch die alkalischen Zuschläge verschlackt, basische erdige Bestandtheile bedürfen hierzu meist eines Zu- satzes von Borax, wenngleich die Alkalien die Eigenschaft be- sitzen, sich auch mit manchen Basen chemisch oder mechanisch zu vereinigen (S. 122). Eine Kochsalzdecke soll in der früher (S. 135) angegebenen Weise wirken und ein Kohlenstückchen auf derselben den Luftzutritt abhalten (S. 112).
Das
Schmelzen mit alkalischen Substanzen
und
Eisen giebt die genauesten Resultate
und wird am häufigsten angewandt und zwar da, wo viele Proben auf einmal anzustellen sind, das Schmelzen in Thongefässen mit schwarzem Fluss und Eisen, sonst ein Schmelzen mit ersterem in eisernen Tiegeln (§. 76).
§. 74. Probe in eisernen Schalen ohne alle Zuschläge für die
Verfahren.
reinsten Bleiglanze.
Von fremden Beimengungen nahezu freie Bleiglanzschliege, wie sie zuweilen in Herd- und Flammöfen zur Verhüttung kommen, werden auf einigen Bleihütten in
Nord- wales
B. u. h. Ztg 1862. S. 242.
, z. B. auf
Deebank
Bleihütte bei Bagilt in Flintshire, in Quantitäten von 8 Unzen (circa 249 Gramm) in einer mulden-
I.
Blei
Proben für geschwefelte Subst.
förmig ausgehöhlten, mit einer Eisenplatte bedeckten und mit einem Stiel versehenen Eisenschale (ladle, dish) von 5—6 Mm. Dicke in einer Schmiedeesse langsam erhitzt, bis das Erz zu decrepitiren aufhört. Dann giebt man 15—20 Min. lang Roth- glühhitze und entleert die aus dem Feuer genommene, mit Schnauze versehene Eisenschale unter Zusückhaltung der ge- bildeten Schlacke mit einem Holzstäbchen in einen Einguss (Taf. VII. Fig. 133). Die schwefeleisenreiche Schlacke wird nochmals zur Ausscheidung mechanisch eingeschlossenen Bleies in helle Rothglühhitze gebracht und der erfolgende König mit dem Hauptkönig verwogen. Die Schalen halten 3—4 Schmel- zungen aus.
Diese Proben geben zwar bei rascher Ausführbarkeit ein geringeres Ausbringen (79—83 % Blei aus reinem Bleiglanz), als bei gleichzeitiger Anwendung von alkalischen Zuschlägen, eignen sich aber als Controllproben für das Ausbringen im Grossen im Flammofen, wobei eine nahe gleiche Metallverflüchtigung stattfindet.
§. 75. Oberharzer oder Ilsemannsche Potaschenprobe für erden- haltige, aber von fremden Schwefelmetallen, ausser Schwefelantimon, nahezu freie Bleierze und Producte.
Verfahren.
1 Probircentner Erz wird mit dem 3 fachen Potasche und bei viel basischen Erden wohl mit 10—40 Pfd. Boraxglas in einem grösseren Bleischerben (Taf. VI. Fig. 93 c bei einem Pro- bircentner von 5 Gramm Gewicht) oder einem kleineren (Taf. VI. Fig. 93 b, bei 3,75 Grm. Gewicht des Probircentners) innig ge- mengt, wobei man unter Drehen des Scherbens beim Einsenken des Spatels immer den Boden berühren muss, etwa 5 Mm. hoch mit Kochsalz (S. 135) bedeckt, mittelst einer Kluft (Taf. VII. Fig. 127) in einer gewissen Reihenfolge (S. 26) in einen grossen völlig heissen Muffelofen eingetragen und darin wie folgt be- handelt:
1)
Erstes Heissthun
. Bei geschlossener Muffelmündung bringt man während 20—25 Min. durch scharfe Feuerung die Masse in dünnen Fluss, so dass im Innern des Scherbens an den Wänden keine ungeschmolzenen Partien mehr wahrzu- nehmen sind. Dabei löst das Kali der Potasche unter Entweichen von Kohlensäure saure und alkalische Erden (S. 122) auf und zerlegt den Bleiglanz unter Bildung von metallischem Blei, schwefelsaurem Kali und einem in die Schlacke gehenden Schwe- felsalze von Schwefelkalium-Schwefelblei (S. 129):
§ 75. Oberharzer Potaschenprobe.
2)
Kaltthun (Abdampfen)
. Zur Ausscheidung des in dem Schwefelsalze enthaltenen Schwefelbleies öffnet man die Muffelmündung behuf Zutritts von Luft zu den Proben, ernie- drigt die Temperatur (bei Holzkohlenmuffelöfen durch Schliessen der Luftlöcher, bei Steinkohlenöfen durch unterlassenes Schüren, (S. 50), bis die anfangs hellglühenden und Dämpfe hauptsächlich von Kochsalz entlassenden Scherben dunkel glühen und das Dampfen fast aufgehört hat (10—15 Minuten). Bei dem Zutritt der Luft wird obiges Schwefelsalz unter Bildung von schwefel- saurem Kali und einem Theile schwefelsaurem Bleioxyd zersetzt, während ein Theil Schwefelblei unverändert bleibt; es soll dann beim nun folgenden
3)
zweiten Heissthun
während 10—15 Min. durch Ein- wirkung des Bleisulphates auf den noch unzersetzten Bleiglanz metallisches Blei ausgeschieden werden,
wenn man die richtige Zeit hat kalt gehen lassen. Dauerte das Kaltgehn zu lang, so bildet sich im Verhältniss zum unzerlegten Bleiglanz zu viel Bleisulphat und bei der Reaction beider auf einander in der letzten Periode entsteht verschlackbares Bleioxyd:
,
bei zu kurzem Kaltgehen aber ebenfalls in der Schlacke verblei- bendes Unterschwefelblei:
.
Da man kein wahrnehmbares Merkmal für die richtige Zeit des Kaltgehens hat, so muss man bei Erzen etc. mit noch un- bekanntem Verhalten Proben bei verschiedener Dauer des Kalt- gehens machen, dann beobachten, bei welcher Zeit das Bleiaus- bringen am grössten ist und für die Folge diese Zeitdauer bei- behalten.
Nach Beendigung der dritten Periode nimmt man die Proben heraus (S. 26), lässt sie auf einem Probenblech erkalten, ent- schlackt die Könige und wiegt sie meist nur bis auf 1 Pfd. aus.
Bei gut gerathenen Proben befindet sich über einem ge-
Beurtheilung der Proben
schmeidigen, bleigrauen,
matten
Könige die völlig geflossene Schlacke mit der vollständig getrennten Kochsalzdecke, je nach vorhanden en Metalloxyden verschieden gefärbt. Ein mit einer dunkeln spröden Steinschicht (Pb) umgebener König deutet auf zu kurzes Kaltgehn, ein ganz blankes Korn auf zu hohe
I.
Blei
. Proben für geschwefelte Subst.
Temperatur und grössere Metallverflüchtigung in der letzten Periode.
Werth der Potaschen- probe.
Wegen Anwendbarkeit kleiner Probirgefässe lassen sich viele Proben auf einmal (42—48 Stück) machen, aber bei der Unsicherheit des Kaltgehns sind die Resultate schwankend und bleiben wegen eines Rückhaltes an Schwefelblei in der Schlacke um mehrere Procente im Ausbringen hinter der Probe mit schwarzem Fluss und Eisen zurück, und zwar wächst dieser Rückhalt mit der Zunahme an fremden Schwefelmetallen. Man bringt aus reinem Bleiglanz bis 80 % Blei aus.
Nur bei einem Gehalte der Erze an
Schwefelantimon
zieht man diese Probe derjenigen mit schwarzem Fluss und Eisen vor, weil dabei dieses Schwefelmetall unter Bildung eines Schwe- felsalzes (K Sb) grösstentheils in der Schlacke bleibt, während durch Eisen Antimon ausgeschieden und ins Blei gebracht wird.
Schwefelarsen
verhält sich ähnlich, wie Schwefelantimon.
Wegen der angeführten Mängel ist die Potaschenprobe auf den
Oberharzer Hütten
und zu
Tarnowitz
der Probe mit schwarzem Fluss und Eisen gewichen und waren dabei auf ersteren 5 % Differenz gestattet.
Modifica- tionen.
Als Surrogate für Potasche hat man die billigere
Soda
, auch wohl
Cyankalium
B. u. h. Ztg. 1856. S. 319.
versucht, ohne jedoch ein so hohes Bleiausbringen, als bei der Probe mit schwarzem Fluss und Eisen zu erhalten. Man brachte aus reinem Bleiglanz mit ersterer 74—76, mit letzterem bei gleichzeitig höherem Preis und Gif- tigkeit nur 57—58 % Blei aus.
Durch Einmengung von
Kohle
oder
Mehl
in die Potasche lässt sich zwar die entschwefelnde Wirkung des Alkalis beför- dern (S. 129), allein das gebildete Schwefelsalz sich durch Luftzutritt weniger leicht zersetzen, so dass man nur 76—79 % Blei aus reinem Bleiglanz ausbringt. Aus diesem Grunde ist die- ses Verfahren zur
Victor Friedrichshütte
am Harze (Schmel- zen von 1 Ctr. Erz mit 3—4 % schwarzem Fluss und bei kie- sigen Erzen noch mit 10 Pfd. Borax während 25 Min. unter einer Kochsalzdecke, 5 Min. lang Kaltgehen, dann Herausnehmen der Proben) neuerdings dem Schmelzen mit schwarzem Fluss und Eisen gewichen.
Auf
belgischen Hütten
B. u. h. Ztg. 1864. S. 56.
beschickt man
antimonhal-
§. 76. Niederschlagsprobe.
tige
Erze mit dem 4 fachen Soda und schwarzem Fluss oder gereinigtem Weinstein, um das Antimon grösstentheils in die Schlacke zu führen.
§. 76. Probe mit schwarzem Fluss und Eisen (
Niederschlags-
Theorie.
probe
). Diese Probe wird am häufigsten angewandt, weil sie leicht auszuführen ist und das grösste Bleiausbringen giebt, in- dem bei einer Bildung von bleihaltigem Schwefelsalz das Blei durch Eisen ausgeschieden wird.
Es tritt nämlich ganz wie bei der Potaschenprobe (S. 152) zu Anfang des Schmelzens eine Zersetzung des Schwefelbleies durch das Alkali unter Abscheidung von metallischem Blei und Bildung von Schwefelkalium-Schwefelblei ein, welches letztere dann bei höherer Temperatur durch das Eisen entschwefelt wird.
Aus reinem Bleiglanz erhält man bei nicht zu hoher Tem- peratur bis 85,5 % Blei, das Resultat wird aber um so unge- nauer, je mehr fremde Schwefel- oder Arsenmetalle vorhanden. Bei einer nicht zu grossen Menge davon erhält man noch gute Resultate, wenn man die Probe vorher etwas abröstet (blendige Erze) oder bei Luftabschluss in einer bedeckten Probirtute, ohne dass zur Verhütung einer Bleiverflüchtigung Schmelzung ein- tritt, glüht (kiesige Erze oder solche mit gediegen Arsen und Arsenkies), weniger bei antimon- und kupferhaltigen Erzen, welche ein antimon- und kupferhaltiges Bleikorn geben.
Markus
Oestr. Zeitschr. 1856. S. 234.
hat vergleichende Versuche in der Weise ange- stellt, dass Bleiglanz ungeröstet (
a
) und geröstet (
b
) mit schwar- zem Fluss und Eisen, ferner geröstet mit schwarzem Fluss allein (
c
) geschmolzen wurde. Bei ziemlich reinen Bleiglanzen erfolgte durch
a
das höchste Bleiausbringen (bis 96 % vom Gesammtge- halt), bei unreineren Erzen mit mehr fremden Schwefelmetallen erfolgte bei
a
ebenfalls der höchste Gehalt,
b
und
c
gaben aber nur einige Procent weniger; bei überwiegender Menge fremder Schwefelmetalle wiesen die Methoden
b
und
c
einen unbedeutend höheren Gehalt gegen
a
nach.
Reines Schwefelblei bedarf zur Zerlegung etwa 23,5 %
Eisen
und normirt man demgemäss, ohne auf die entschwefelnde Wirkung des alkalischen Zuschlages Rücksicht zu nehmen, den Eisenzusatz nach dem ungefähren Bleigehalt, giebt aber meist einen Ueberschuss von Eisen (bis 30 Pfd.), namentlich wenn fremde Schwefel- und Arsenmetalle vorhanden sind. Die ge-
I.
Blei
. Proben für geschwefelte Subst.
glühten Probesubstanzen erfordern mehr Eisen, als geröstete, und am meisten schwefel- und arsenhaltige, z. B. geglühte Bleispeisen wenigstens 50 %, indem auch Arsen sich mit Eisen verbindet. Der
schwarze Fluss
(S. 126) oder ein gleichwerthiges
Ge- menge von Potasche
und
Mehl
(S. 113) wirkt, wie be- merkt, als Entschweflungsmittel, wie bei der Potaschenprobe dann auch als Flussmittel hauptsächlich für saure Gangarten, während basische einen Zusatz von
Borax
oder
Glas
bis zu 100 % erfordern. Auch quarzreichen strengflüssigen Proben fügt man etwas Borax und Glas zu. Einer Bleiverschlackung als Schwefelmetall wird durch das Eisen und als Oxyd durch den Kohlenstoff des schwarzen Flusses entgegenwirkt. Die Koch- salzdecke spült die Tiegelwände nach und schliesst den Luftzu- tritt ab.
Die einzelnen Ingredienzen thut man ungemengt lagenweise in die Schmelzgefässe, wodurch an Zeit gespart wird.
Modifica- tionen.
Je nach dem Zustande, in welchem das Eisen zur An- wendung kommt, lassen sich folgende Modificationen unter- scheiden:
Form des Eisenzu- schlages.
1)
Schmelzen in Thongefässen mit schwarzem Fluss und Eisen (Freiberger Probe)
. Man wendet das
Eisen
in Gestalt von 4—5 Mm. dicken und bis 9 Mm. langen
Drahtstücken
oder
Nägeln
an, nicht als
Eisenfeile
, welche das Blei leicht mechanisch verunreinigt. Bei zu dünnen Drahtstiften setzt sich namentlich bei grösserem Kupfergehalt das ausgeschiedene Blei rings um den Draht an, so dass sich letzterer nur schwierig davon trennen lässt. Als Probirgefässe dienen entweder
Bleituten
(Taf. VI. Fig. 81, 82) oder, wie auf den
Oberharzer
Hütten, die billigeren
Bleischerben
(Taf. VI. Fig. 93 a), von denen eine grössere Zahl in den Ofen geht. Erstere können im Wind- oder Muffel- ofen erhitzt werden, letztere nur im Muffelofen und man legt dann zur Abhaltung des Luftzutrittes auf die Kochsalzdecke ein Stückchen Kohle.
Verfahren.
Die Probe, welche vor der Potaschenprobe die bezeichneten Vortheile (S. 155) gewährt, (namentlich ein grösseres Bleiausbringen und einfachere, weniger Geschicklichkeit erfordernde Manipula- tionen) wird aut mehreren Hütten z. B. den
Freiberger
, in nachstehender Weise ausgeführt:
Auf den Boden der Bleitute (Taf. VI. Fig. 81) thut man mittelst der Mengkapsel (Taf. VI. Fig. 126 a) 1 Probiretr. (3,75 Gramm) rohes, geglühtes oder geröstetes Erz, darauf ein Stück-
§. 76. Niederschlagsprobe in Thontuten.
chen (20—40, bei Bleispeise 50—60, dchschn. 25—26 Pfd.) dicken Eisendraht, darauf 2½—3 Ctr. eines Gemenges von Potasche mit 15—20 % Mehl, darüber kommt eine Lage von 30—40 Pfd. Boraxglas oder 60—70 Pfd. Glas bei basischen oder sehr quarz- reichen Gangarten und zu oberst eine etwa 5 Mm. starke Koch- salzdecke (etwa 1 Ctr.). Die mit einem Tutenfuss verschlossenen Gefässe werden ¾—1 Stunde im Windofen (S. 56) erhitzt, dann herausgenommen und nach dem Erkalten in der Weise entschlackt, dass man durch Hammerschläge das Eisen von dem in einem Korne — nicht in mehreren Körnern bei zu geringer oder zu kurzer Hitze — daran sitzenden Blei durch Ausplatten trennt, letzteres zur Entfernung anhaftenden Schwefeleisens noch weiter ausplattet, die Platten abbürstet, zu einer Spirale aufrollt, bis auf Pfunde auswiegt und den Gehalt nur nach vollen 5 Pfunden angiebt. Gutgerathene Proben sind völlig dünnflüssig, zeigen nach dem Erkalten eine concave, mitten gewöhnlich mit einer Vertiefung versehene Oberfläche und unter der Kochsalzdecke liegt über Bleikönig und Eisendraht eine dichte bis feinkörnige oder blättrige schwarze homogene Schlacke. Das Eisen darf nicht völlig verschwunden sein. Fremde Schwefelmetalle in grösserer Menge zeigen die S. 151 angegebenen Einflüsse. Ein
Silberg
ehalt wird nur unvollständig im Blei angesammelt, son- dern bleibt theilweise an Schwefeleisen gebunden, ein grösserer Silber- oder Goldgehalt von 1 % und mehr muss in Abzug ge- bracht werden. Ein
Kupfergehalt
von 1 % wird vernach- lässigt; bei mehr wendet man das Gaarmachen (§. 91) oder die schwedische Kupferprobe (§. 97) an.
Modificationen
. Auf anderen Hüttenwerken kommen
Modifica- tionen.
die nachstehenden Modificationen vor:
Oberharzer Hütten
. 1 Probircentner (5 Gramm) Blei-
Oberharzer Hütten.
glanzschlieg hauptsächlich mit kieseligen Gangarten und wenig fremden Schwefelmetallen (Zinkblende, Kupferkies, Schwefelan- timon) wird wie in Freiberg mit 3 Ctr Potasche und Mehl, 30 Pfd. Eisendraht in dicken Stücken und 15—20 Pfd. Borax in einem hohen Bleischerben (Taf. VI. Fig. 93a) beschickt, auf die Kochsalzdecke ein Kohlenstückchen gelegt, die Scherben im heissen Steinkohlenmuffelofen (Taf. II.) bei offener Muffelmün- dung bis zum Aufhören des Flammens (etwa 15 Min.) schwach erhitzt, dann die Temperatur bei vor die Scherben gelegten abgeäthmeten Holzkohlen und geschlossener Muffelmündung 45 Min. bis zum starken Rothglühen gesteigert und die
I.
Blei
. Proben für geschwefelte Subst.
heransgenommenen
Proben wie in Freiberg behandelt. Man wiegt bis zu 1 Pfd. aus und es ist zwischen Probe und Gegen- probe eine Differenz von 4 Pfd. gestattet. Die Muffel fasst 24 Scherben.
Tarnowitz.
Tarnowitz
. Die gewöhnlichen Haushaltsproben, meist Zwischenproducte, werden in Quantitäten von 2—3 Gramm wie auf dem Oberharze in Bleischerben behandelt. Es gab ein Stufferz nach dieser Probe 75, nach der Analyse 79 % Blei, ein Graben- und Herdschlieg resp. 40 und 46 %.
Oestr. Ztschr. 1865. S. 103.
Ankauferze werden in eisernen Tiegeln probirt.
Przibram.
Przibram
.
Klasek
, in
Rittinger
’s Erfahrungen. Jahrg. 1857. S. 33.
In die Bleitute giebt man nach einander: 3—5 Pfd. Weinstein, 20 Pfd. dicken Eisendraht, ein Gemenge von ½ Ctr. (5 Grm.) Bleiglanz mit 120 Pfd. schwarzem Fluss (1 Salpeter und 2 Weinstein), 10—30 Pfd. Borax, dann eine Kochsalzdecke. Bei strengflüssigen, erden- und zinkhaltigen Erzen kommen zwischen Borax und Kochsalz etwa 7 Pfd. Sal- peter zur Verhütung eines Hängenbleibens von Bleikörnchen an den Tiegelwänden. Die mit einem Fuss bedeckten Tuten werden in den schwach rothglühenden Steinkohlenmuffelofen (Taf. III. Fig. 29—32), dessen Rost mit bereits abgeflammten Kohlen nicht zu hoch bedeckt ist, bei geschlossenem Luftcanal und zugezogenem Essenschieber 20—25 Min. lang erhitzt, wäh- rend dessen die Proben, ohne aufzusteigen, unter schwachem Auf- blähen gewöhnlich schon in vollen Fluss kommen. Sinkt die Temperatur zu sehr, so schürt man etwas nussgrosse Kohlen nach, ist sie zu hoch, so wird Heiz- oder Eintrageöffnung aufgemacht. Dann giebt man unter Nachtragen von Kohlen und Oeffnen des Schiebers während 20—25 Min. eine stärkere Hitze, wobei eine lebhafte Gasentwicklung (Kochen) eintritt, nach dessen Aufhören man noch etwa 8 Min. stärkere Hitze erzeugt und dann die Proben herausnimmt. Man berechnet das Blei bei der Schiedsprobe bis auf ½ Pfd. und es sind folgende Differenzen gestattet bei einem
Bleigehalt bis zu 30 Pfd. . . . . . 2 Pfd. Differenz
„ „ 30—50 . . . . . 4 „ „
„ „ 50 u. darüber . . . 6 „ „
Joachimsthal.
Joachimsthal
.
Oestr. Ztschr. 1856. S. 234, 269.
Ein Gemenge von 1 Probirctr. Erz mit 2 Ctr. schwarzem Fluss (16 Salpeter und 40 Weinstein) und 60 Pfd. Boraxglas wird in einer Tute, auf deren Boden sich ein
§. 76. Niederschlagsprobe in Thontuten.
40 Pfd. schwerer, etwa 25 Mm. langer Drahtstift in senkrechter Stellung befindet, unter einer 2 Ctr. schweren Kochsalzdecke im Steinkohlenmuffelofen bei geschlossener Muffelmündung und halbgeöffnetem Luftzuge in mässiger Hitze eingeschmolzen, dann 6—7 Min. lang die Temperatur durch Oeffnen der Muffelmün- dung erniedrigt, nach einem weiteren gleichen Zeitraum bei ge- schlossener Muffel die letzte Hitze gegeben und sobald das leise Knistern aufhört (nach 7—8 Min.), die Proben herausgenommen, nachdem sie im Ganzen etwa 20 Mm. im Ofen gewesen sind.
Müsen
.
Preuss. Ztschr. 1862. X, 176.
Ein Gemenge von 1 Ctr. Probirgut mit 4 Ctr.
Müsen.
rohem Fluss (2 Weinstein und 1 Salpeter) wird bei reichen Erzen mit 10—15 % Eisenfeile und bei strengflüssiger Gangart mit 10—15 Pfd. Boraxglas oder 10—15 Pfd. Spatheisenstein versetzt, in einer Bleitute mit Kochsalz bedeckt und entweder in einem gewöhnlichen Zugofen oder einem Zugofen mit Unter- wind (Gebläseofen) geschmolzen. Bei Anwendung des letzteren setzt man 4 Proben ein, füllt mit Holzkohlen, zündet diese von oben an und setzt das Gebläse in Gang, sobald das Prasseln und Zischen in den Tuten aufhört. Die Schmelzung ist nach 15—20 Min. vollendet, wenn das Schäumen der Masse aufge- hört hat.
Der 12—15 Tuten fassende Zugofen wird mit einem Ge- menge von Koks und Holzkohlen gespeist, dieses von oben bei fest verschlossener Zugöffnung angezündet und, wenn dieselbe nach 1 Stunde durchgebrannt sind und die Verpuffung aufge- hört hat, bei geschlossener Einsatzthür und geöffnetem Zuge noch 20—25 Min. lang geschmolzen. Bei gut gerathener Probe lässt sich der König leicht von der Schlacke trennen; geschieht dieses nicht oder sitzt der König höckerig in der Schlacke, so ist das Blei entweder noch nicht völlig aus derselben ausge- schmolzen oder theilweise schon als Oxyd verschlackt (übergaar). Gute. Proben sollen den Bleigehalt um 1—2 % weniger, als die Analyse angeben.
Französische und englische Hütten
. Statt Potasche
Französ. und engl. Hütten.
verwendet man Soda ohne Kohle, steckt in die Beschickung ent- weder mehrere Nägel mit dem Kopfe nach unten ein, drückt die Beschickung fest an dieselben, streut Borax darüber und giebt eine Kochsalzdecke oder man thut in die Beschickung ein hufeisenförmig gekrümmtes Eisenblech, dessen Schenkel man,
I.
Blei
. Proben für geschwefelte Subst.
an der hervorragenden Krümmung gefasst, so lange in der ge- schmolzenen Beschickung herumbewegt, bis sich beim Heraus- nehmen keine Bleikügelchen mehr daran zeigen.
Werth dieser Probe.
2)
Schmelzen in eisernen Tiegeln mit Fluss- und Reductionsmitteln (Belgische Probe)
.
Dieses einfache und leicht auszuführende Verfahren zeichnet sich vor dem eben beschriebenen dadurch aus, dass man hin- sichtlich des Eisenzusatzes keinen Fehler begehen und die Pro- ben in kürzerer Zeit abführen kann (10—15 Min.), ohne aber gewöhnlich mehr als 4 Proben zu gleicher Zeit in den Wind- ofen zu stellen. Dadurch dass man grössere Mengen Probirgut (bis zu 50 Gramm) verwendet und sich die entstehenden Ver- luste, welche bei viel oder wenig Probirgut nahezu gleich sind, auf eine grössere Einwage vertheilen, erhält man etwas genauere Resultate als nach der vorigen Probe; diese können sich aber den bei letzterer erhaltenen dadurch fast ganz nähern, dass beim Ausgiessen des Bleies aus den eisernen Tiegeln (Taf. VI. Fig. 91, 92) Metallkörnchen an den Wänden hängen bleiben und eine besondere Bleiverflüchtigung stattfindet, welche man beim Schmelzen mit schwarzem Fluss und Eisen und Erkaltenlassen der Probe nicht hat. Während bei Proben in der Bleitute ge- wöhnlich nicht unter 4 % Differenz gestattet sind, differiren die Proben in eisernen Tiegeln häufig nicht über 2 %.
Beispiele.
Das Schemlzverfahren wird auf verschiedenen Hüttenwerken in nachstehenden Modificationen ausgeführt:
England
. Zu
Par
in Cornwall mengt man 400 Grän (circa 26 Grm.) Erz mit 600 Grän Soda, 70 Grän Borax und etwas Flussspath in einer kupfernen Mengkapsel (Taf. VI. Fig. 126 b), thut das Gemenge in den glühend aus dem Windofen ge- nommenen Eisentiegel (S. 88), giebt eine Kochsalzdecke, indem man vorn in die Mengkapsel die Beschickung und dahinter das Kochsalz bringt, stellt den unbedeckten Tiegel wieder zwischen die glühenden Koks und lässt, nachdem die Einsatzöffnung des Ofens mit Deckel versehen, 8—10 Min. lang schmelzen. Der Windofen wird beim Anfeuern mit brennendem Torf, Holzkoh- len etc. auf dem Roste versehen, dann mit Koks. Sind diese durchgeglüht, so stampft man sie bis zum Fuchs fest und setzt in darin gemachte Oeffnungen die Tiegel, welche offen bleiben und nach dem Wegschieben des Ofendeckels das Verhalten ihres Inhaltes erkennen lassen. Ist die Kokssäule um einige Zoll gesunken, so wird sie wieder bis zum Fuchs ergänzt. Der
§. 76. Niederschlagsprobe in Eisentiegeln.
Windofen muss so niedrig stehen, dass man die Tiegel mit einer Backenzange (Taf. VII. Fig. 130 d) bequem einsetzen kann.
Nachdem die Masse in Fluss gekommen, rührt man sie mit einem eisernen Haken um und entleert den Inhalt des mit der Backenzange herausgenommenen Tiegels in einen Einguss (Taf. VII. Fig. 133), welchen man dann am Griff fasst, erst an der Unterseite, dann ganz in Wasser taucht, umkippt und nach vollständigem Kaltwerden den König entschlackt. Ein Tiegel hält 16—20 Schmelzungen aus.
Genauere Resultate (Ausbringen von 85 % aus reinem Blei- glanz) erhält man, wenn beim Ausgiessen des Bleies die Schlacke mittelst eines Holzstabes im Tiegel zurückgehalten, nochmals mit Soda oder Potasche eingeschmolzen und das dabei noch gesammelte Blei mit dem Hauptkönig verwogen wird. Auch schwenkt man wohl die ihres Inhaltes entleerten Tiegel mit flüssiger Soda aus. Namentlich bei armen Substanzen empfiehlt es sich, die Schlacke nochmals mit Potasche oder Soda einzu- schmelzen und dann auszugiessen. Nach jedem Schmelzen kratzt man den Tiegel mit einem Haken aus, nachdem er wohl zuvor in Wasser theilweise abgekühlt ist, und setzt ihn dann wieder ins Feuer.
Belgien
.
B. u. h. Ztg. 1864. S. 56.
. Man verwendet als Beschickungen z. B. 10 Grmm.
Belgien.
Bleiglanz, 28 Grmm. Soda und 5 Grmm. Borax oder 10 Grmm. Bleiglanz, 10 Grmm. Soda und 10 Grmm. Weinstein bei einer Kochsalzdecke, wo dann das Schmelzen etwas länger dauert. Nach dem Ausgiessen schwenkt man den Tiegel mit flüssiger Soda aus und erhält bis auf 1 % genaue Resultate.
Carthagena
. Zur Vermeidung eines Rückhaltes an Blei-
Carthagena.
granalien in den Schlacken wendet man eine mit 3 konischen Vertiefungen versehene Eisenform an, giebt in jede die noch besonders mit Eisenfeile versehene Beschickung, schiebt die bedeckte Form horizontal auf den Rost, nimmt sie nach ein- getretenem dünnen Flusse heraus und lässt ihren Inhalt, ohne auszugiessen, erkalten.
Tarnowitz
. Von anzukaufenden Erzen (S. 158) schmilzt
Tarnowitz.
man 50 Gramm mit schwarzem Fluss, Borax und Kochsalzdecke in schmiedeeisernem Tiegel im Windofen. Während diese Proben nicht über 2 % von einander differiren, sind bei der Probe mit
Kerl
, Probirkunst. 11
I.
Blei
. Proben für geschwefelte Subst.
schwarzem Fluss und Eisen in der Bleitute (S. 158) 4 % Diffe- renz gestattet.
Levol
’s Probe.
3)
Levol
’s Probe mit Cyankalium und Blutlaugen- salz
.
B. u. h. Ztg. 1856. S. 319.
Durch Zusammenschmelzen von 100 Thln. Bleiglanz mit 100 Thln. entwässertem Blutlaugensalz und 50 Thln. Cyan- kalium wird wegen der kräftigen entschwefelnden Wirkung (S. 129) des letzteren in niedrigerer Temperatur (Kirschrothgluth) und der feineren Zertheilung des Eisens im Blutlaugensalze als bei den vorhergehenden Proben, das höchste Bleiausbringen (nach
Levol
aus reinem Bleiglanz 84—84,5 %) erzielt, nach
Kupferschläger
B. u. h. Ztg. 1861. S. 170.
aber nur dadurch, dass das Blei Eisen aus dem Blutlaugensalz aufnimmt. Bei einem Antimongehalt des Erzes erfolgt ein spröder Regulus. Ein Zinkblendegehalt führt zu grösserer Bleiverflüchtigung, ein grösserer Erdengehalt zu minderem Bleiausbringen, so dass sich die Probe nur für die reichsten Erze eignet.
Auf
Belgischen Hütten
B. u. h. Ztg. 1864. S. 56.
erhielt man beim Zusammen- schmelzen von 15 Gramm Bleiglanz, 15 Gramm entwässertem Blutlaugensalz und 8 Gramm Cyankalium in einem Thontiegel einen Bleikönig, frei von Eisen und Zink, aber antimonhaltig.
2. Kapitel.
Geschwefelte Substanzen mit einem grossen Gehalt an fremden Schwefel- und Arsenmetallen und ohne ein Uebermass von Erden.
Probir- methoden.
§. 77. Allgemeines.
Erze von der angegebenen Beschaffen- heit, durch alkalische Zuschläge oder durch solche gemeinschaft- lich mit Eisen zerlegt, geben ein sehr unreines Blei und wegen reichlicher Schwefelsalzbildung eine bedeutende Bleiverschlackung. Solche Substanzen müssen vor dem Schmelzen mit Reductions- und Solvirungsmitteln vollständig abgeröstet (
Röstreductions- probe)
oder zur Erzielung genauerer Resultate auf nassem Wege durch die
Schwefelsäureprobe
untersucht werden.
Verfahren.
§. 78. Röstreductionsprobe.
Erze mit einem grösseren Gehalt an Zinkblende, Schwefel-, Kupfer- und Arsenkies, Schwefel-
§. 78. Röstreductionsprobe.
antimon, Kupferbleisteine etc. werden auf einem mit Kreide oder Röthel ausgestrichenen Röstscherben je nach dem Bleigehalt zu 1 oder 2 Ctr. erst für sich, dann unter wiederholtem Auf- reiben und Einmengen von Kohle und zuletzt durch Erhitzen mit kohlensaurem Ammoniak möglichst vollständig abgeröstet (S. 28), wobei die fremden Schwefelmetalle und auch der grösste Theil Schwefelblei in Oxyde übergehen, aber auch ein geringer Theil, namentlich des Bleies, als schwefelsaures Salz zurückbleibt. Unterwirft man nun das Röstgut einem redu- cirenden und solvirenden Schmelzen mit schwarzem Fluss, Borax und Glas
bei nicht zu hoher Temperatur
, so werden durch letztere Zuschläge die fremden Metalloxyde verschlackt, durch ersteren das Bleioxyd zu Blei, aber auch das schwefelsaure Blei- oxyd zu Schwefelblei reducirt und dieses dann von dem Kali zum Theil entschwefelt. Vorhandene Erden gehen ebenfalls in die Schlacke ein.
Dieses Verfahren leitet an mehreren Uebelständen. Das
Mängel des Verfahrens.
Rösten ist langwierig, bei der nicht bekannten Zusammensetzung des Röstgutes veranlasst ein Ueberfluss von Solvirungsmitteln (Borax, Glas) die Verschlackung von Blei, ein Mangel daran begünstigt die Reduction fremder Oxyde und somit die Verun- reinigung des Bleies durch deren Radicale und zwar um so mehr, je höher man die Temperatur anwendet. Man erhält somit sehr unsichere Resultate, welche nur da Werth haben, wo der Schmelzprozess im Grossen in ähnlicher Weise, wie im Kleinen ausgeführt wird (
Unterharz
). Da der Bleiglanz beim Rösten zerknistert, so muss ein daran reicheres Erz zuvor fein- gerieben werden.
Als Beispiele sind anzuführen:
Beispiele.
Communion-Unterharz
. Die mit viel fremden Schwe-
Unterharz.
felungen (namentlich Schwefelkies und Zinkblende) und auch Erden verunreinigten Bleierze des
Rammelsberges
bei Goslar kommen, nachdem sie im Grossen bereits 3mal geröstet, in diesem Zustande zur Probirung und enthalten nur 6—8 % Blei. 2 Ctr. à 3,75 Grmm. werden 10—15 Minuten bei schwacher Rothgluth im Röstscherben erhitzt, dann unter Verstärkung der Temperatur und öfterem Drehen des Scherbens noch weitere 10—15 Min. mit Hut (S. 28) geröstet. Hierauf reibt man auf, röstet wieder ½ Stunde, thut auf die herausgenommenen glühenden Proben Unschlitt (Abbrennen), bringt sie in starke Rothgluth, wieder- holt Aufreiben und Abbrennen noch mehrmals, giebt zuletzt
11*
I.
Blei
. Proben für geschwefelte Subst.
noch eine etwa 2stündige starke Rothglühhitze bei geschlossener Muffelmündung und beendigt die 6—8 Stunden dauernde Röstung, wenn keine schweflige Säure sich mehr entwickelt. Man theilt hierauf das Röstgut auf der Wage, beschickt jeden Theil mit dem 3—4fachen schwarzen Fluss, 1 Löffelchen voll Borax und 1 Löffelchen voll Glas in einem hohen Bleischerben (Taf. VI. Fig. 93 a), bedeckt mit Kochsalz und schmilzt die Proben in einem Holzkohlenmuffelofen nach dem Abflammen 20—30 Min. bei nicht zu hoher Temperatur.
Schemnitz.
Schemnitz
. 1 Ctr. Röstgut wird mit 2 Ctr. schwarzem Fluss (2 Weinstein und 1¾ Salpeter) und 6—8 Pfd. Borax- glas beschickt.
Verfahren für antimonfreie Substanzen.
§. 79. Schwefelsäureprobe.
Diese giebt das beste Bleiaus- bringen und ein reines Bleikorn, wenn Antimon nicht vorhanden ist. 1 Ctr. fein geriebenes Erz wird in einem Kolben bis zur Zersetzung mit Königswasser digerirt, einige Tropfen Schwefel- säure hinzugefügt, damit zur Trockne gedampft, die trockne Masse mit einigen Tropfen Schwefelsäure angefeuchtet, um basi- sche Salze löslich zu machen, die Masse mit Wasser etwas digerirt, der aus unlöslichen Erden und schwefelsaurem Blei- oxyd bestehende Rückstand abfiltrirt, ausgewässert, das Filter zwischen Fliesspapier getrocknet, dann nebst Inhalt in einem bedeckten Röstscherben schwach geglüht, nach dem Erkalten fein gerieben und mit dem 2½ — 3fachen Potasche und Mehl und einem 10—25 Pfd. schwerem Eisendraht bei einer Koch- salzdecke nach dem Abflammen etwa 15—20 Min. lang unter der Muffel in einem hohen Bleischerben (Taf. VI. Fig. 93a) oder in einer Bleitute im Muffel- oder Windofen wie oben angegeben (S. 156) geschmolzen. Bei
kupferhaltigen
Substanzen lässt sich im Filtrat nach der schwedischen Probe der Kupfergehalt bestimmen.
Verfahren für antimonhaltige Substanzen.
Bei einem
Antimongehalt
des Probirgutes bleiben beim schwefelsauren Bleioxyd antimonsaures Bleioxyd, antimonsaures Antimonoxyd etc. zurück und beim Schmelzen mit Potasche, Mehl und Eisen in vorhinniger Weise geht das Antimon theil- weise ins Blei über. In solchem Falle schliesst man das Probir- gut mittelst starker Salpetersäure unter Zusatz von etwas Wein- steinsäure auf, neutralisirt alsdann mit Soda, fügt schwefel- haltiges Schwefelnatrium (S. 139) hinzu, digerirt zur Ausziehung des Schwefelantimons etwa ½ Stunde, kocht auf, filtrirt, wäscht mit schwefelnatriumhaltigem Wasser aus, tröpfelt auf den Rand
§. 79. Schwefelsäureprobe.
des Filters heisses Königswasser, wobei sich der Rückstand vom Filter ablöst, spritzt denselben durch das durchstossene Filter in ein Digerirglas, löst in Königswasser auf, dampft mit Schwefel- säure zur Trockne und verfährt mit der eingetrockneten Masse weiter wie oben.
3. Kapitel.
Bleiarme geschwefelte Substanzen mit einem grossen Ueber- schuss von erdigen Bestandtheilen.
§. 80. Allgemeines.
Derartige Substanzen, z. B.
Fluth-
Unsicherheit der Proben.
after
, müssen in grösseren Quantitäten zur Probe angewandt und mit den kräftigsten Solvirungsmitteln behandelt werden, wenn man auf trocknem Wege überall ein brauchbares Resultat erhalten soll. Auch giebt man wohl zur Ansammlung des Bleies einen Silberzusatz. Durch ein vorsichtiges Schlämmen (S. 18) des Probirgutes lässt sich zuweilen das Schmelzen vereinfachen. Im Allgemeinen sind aber alle diese Proben unsicher.
Folgende Methoden sind in Anwendung gebracht:
Probir- methoden.
1) 100 Grmm. Probemehl werden mit 100—150 Grmm. Aetz- natron und 150—250 Grmm. calcinirter Soda (oder dem ent- sprechenden Kalisalze) in einem hessischen Tiegel gemengt und in das Gemenge ein hufeisenförmig gebogenes Eisenblech von etwa 25 Mm. Breite und 4 Mm. Dicke so eingestreckt, dass seine Schenkel den Boden berühren, die Krümmung aber aus der Be- schickung hervorragt. Nachdem bei einer Kochsalzdecke der Inhalt des Tiegels in einem gut ziehenden Windofen in Fluss gebracht, bewegt man das Eisen so lange in der Masse umher, bis sich beim Herausnehmen keine Bleikügelchen mehr daran wahrnehmen lassen, und wiegt nach dem Erkalten und Ent- schlacken das ausgeschiedene Blei.
2) Weniger genau ist das Verfahren, 2 Ctr. (10 Grmm.) Probir- gut mit dem 3—4fachen Potasche und einem Löffelchen voll Borax in einem hohen Bleischerben (Taf. VI. Fig. 93 a) zu mengen, 30—50 Pfd. feine Silberschnitzeln oder Körnchen darüber zu vertheilen, bei einer Kochsalzdecke nach Art einer Potaschen- probe (S. 152) zu schmelzen und dabei nur die erste und letzte Hitze etwas länger als gewöhnlich dauern zu lassen. Aus dem Mehrgewicht an Silber erfährt man den Bleigehalt, wenn im
I.
Blei
. Proben für oxydirte Subst.
Probirgut nicht auch andere Stoffe sich befinden, welche mit dem Silber eine Verbindung eingehen.
3) Enthält silberhaltiger Bleiglanz keine anderen Silbererze beigemengt, so kann man bei Fluthaftern, welche aus einem Bleiglanzschlieg mit bekanntem Blei- und Silbergehalt erfolgt sind, den Bleigehalt der After ihrem Silbergehalt proportional berechnen, der sich hinreichend genau bestimmen lässt. Enthielt z. B. der Bleiglanzschlieg 60 Pfd. Blei und 10 Pfdthl. Silber im Centner, der zugehörige After aber 0,1 Pfdthl. Silber, so ergiebt sich der Bleigehalt des letzteren zu
= 0,6 Pfd.
II. Abschnitt.
Oxydirte Erze und Producte.
Theorie.
§. 81. Allgemeines.
Die hierher gehörenden Substanzen be- dürfen entweder nur eines reducirenden oder eines gleichzeitigen solvirenden Schmelzens unter einer Kochsalzdecke oder bei einem Gehalt an Schwefel, Arsen, Schwefelsäure oder Arsensäure eines Zusatzes von Eisen. Als Reductionsmittel verwendet man schwar- zen Fluss oder Potasche und Mehl (S. 113), denen man noch 5—10 % Kohlenstaub oder entsprechend Mehl (30—35 %) zu- setzt. Neben dem kohlensauren Kali für saure, dienen für basische Substanzen Glas und Borax als Auflösungsmittel, letz- terer auch bei kieselerdereichen strengflüssigen Substanzen als Flussmittel. Je nach der Reichhaltigkeit und Strengflüssigkeit der Probesubstanz bedarfs zum Schmelzen kürzerer oder längerer Zeit, sowie niederer oder höherer Temperatur.
In der Bleiverbindung enthaltene leicht reducirbare fremde Metalloxyde (Antimon-, Kupfer-, Wismuth-, Zinnoxyd etc.) geben ein unreines Blei, welches häufig nur auf nassem Wege gereinigt werden kann. Ein Antimon- und Kupfergehalt lassen sich auf die S. 164 angegebene Weise beseitigen.
Schmelz- methoden.
§. 82. Schmelzmethoden.
Nach den im vorigen §. ausge- sprochenen Grundsätzen können für oxydirte Substanzen nach- stehende Schmelzmethoden in Anwendung kommen:
Reducir. Schmelzen.
1)
Reducirendes Schmelzen mit schwarzem Fluss
.
Schwefelfreie Bleiglätte, Mennige, schwefelfreier
§. 82. Reduc. u. solvir. Schmelzen.
Abstrich
. 1 Probircentner wird mit dem Dreifachen schwarzen Fluss oder Potasche und 30—35 % und mehr Mehl bei einer Koch- salzdecke in einer Tute oder einem hohen Bleischerben nach dem Abflammen im Muffelofen während 20—30 Min, im Windofen nach dem Durchschlagen der Flamme während 13—15 Min. in völligen Fluss gebracht. Abstrich ist strengflüssiger, als Glätte, und giebt ein antimonhaltiges sprödes Bleikorn, welches beim nochmaligen Umschmelzen mit Potasche reiner wird, indem sich Antimon theilweise verschlackt. Bei einem Schwefelgehalt der Glätte und des Abstrichs fügt man zur Beschickung 5—10 % Eisen.
Weiss-, Gelb-, Roth-, Grün-
und
Scheelbleierz
wer- den wie die vorhergehenden Substanzen behandelt, wobei die ans Bleioxyd gebundene Säure entweder entweicht (Weissbleierz) oder sich bei nicht zu hoher Schmelztemperatur mit dem Alkali verbindet (Gelb-, Grün-, Scheelbleierz) oder zu Oxyd reducirt wird, welches sich ebenfalls mit dem Alkali vereinigt (Roth- bleierz). Die Anwesenheit strengflüssiger Erden kann einen Zu- satz von 20—30 % Boraxglas, sowie längere Schmelzzeit er- fordern, bis Alles in dünnen Fluss gerathen ist. Bei einem Arsengehalt des Grünbleierzes fügt man 5—10 % Eisen zu.
2)
Reducirendes und solvirendes Schmelzen
.
Reduc. solvir
Schmelzen.
Bleiischer Herd
, wird wie Glätte verschmolzen, nur giebt man zur Verschlackung des Kalkgehaltes einen Zuschlag von 25—50 % Borax oder Glas. —
Bleischlacken
mit ¼ bis mehreren Procenten Blei als:
saure strengflüssige Erz- schlacken
werden (1—2 Ctr. je nach dem Bleigehalt) mit dem 3fachen Potasche und Mehl, 20—40 Pfd. Borax und bei einem Schwefelgehalt (wenn sie nicht vorher abgeröstet sind) mit 5—10 Pfd. Eisen beschickt und unter einer Kochsalzdecke nach dem Abflammen unter der Muffel 1—1½ Stunden je nach ihrer Strengflüssigkeit in heller Rothglühhitze geschmolzen, damit sich die reducirten Bleitheilchen aus der hinreichend dünnflüssigen Schlacke zu einem Korn vereinigen können. Bei
sehr armen
, ¼—½ % Blei enthaltenden Schlacken vertheilt man wohl als Ansammlungsmittel für das Blei über die Beschickung einige Pfund (in Przibram z. B. 3 Pfd.) feine Silberschnitzeln gleich- mässig. —
Basische leichtflüssigere Erzschlacken
, sowie
Bleisteinschlacken
erhalten neben Potasche, Mehl und, wenn nöthig, 5—10 % Eisen einen Zuschlag von 50—100 % Boraxglas oder Glas oder beides zusammen und man schmilzt im Windofen nach dem Durchschlagen der Flamme ½—¾, im
I.
Blei
. Proben für Bleilegirungen.
Muffelofen nach dem Abflammen ¾—1 Stunde. —
Abstrich
- und
Glättefrischschlacken
mit bis 20 % Blei und mehr schmilzt man mit dem 3fachen Potasche und Mehl (25—30 % von ersteren) und 20—25 Pfd. Boraxglas unter einer Kochsalz- decke im Windofen ½—¾, im Muffelofen ¾—1 Stunde oder weniger bis zum Eintritt völligen Flusses.
Reduc.-präci-
it.Schmelzen.
3)
Reducirendes oder solvirend - reducirendes Schmelzen mit Eisen bei schwefel- oder arsenhalti- gen Substanzen
.
Abzug, Bleirauch, Bleivitriol, Geschur
und
Ge- krätz, Flammofenrückstände
etc. schmilzt man wie Ab- strich, nur mit Zusatz von 10—30 % Eisen je nach dem Bleigehalt.
Manche
Glätte, Abstrich, Herd
und
Bleischlacken
mit einem Schwefelgehalt behandelt man wie die gleichnamigen Producte, aber bei Zusatz von 5—10 % Eisen.
III. Abschnitt.
Bleilegirungen
.
Probirmetho- den.
§. 83. Allgemeines.
Auf trocknem Wege lässt sich in Le- girungen das Blei nur selten und dann um so ungenauer be- stimmen, je ärmer die Legirung, z. B. aus der Differenz durch Gaarmachen eines bleiischen Kupfers.
Man muss deshalb den nassen Weg anwenden und zwar giebt in manchen Fällen (z. B. für
Werkblei, Hartblei, Kiehnstöcke, Darrlinge
etc.) die
Schwefelsäureprobe
brauchbare Resultate.
Modi- ficationen.
§. 84. Schwefelsäureprobe.
Dieselbe erleidet einige Modifi- cationen, je nachdem die Bleilegirung
Antimon
oder
Zinn
enthält oder nicht.
Antimon- und zinnfreie Legir.
1) Von
antimon
- oder
zinnfreien Legirungen
wird 1 Ctr. durch Salpetersäure zersetzt, die Lösung mit Schwefel- säure zur Trockne gedampft und die trockne Masse wie S. 164 angegeben weiter behandelt. Entsteht beim Lösen in Salpeter- säure ein weisses krystallinisches Salz, so kann dies in Salpeter- säure unlösliches, bei Zusatz von Wasser aber lösliches salpeter- saures Bleioxyd sein.
Antimonhalt. Legir.
2)
Antimonhaltige Bleilegirungen
hinterlassen beim Lösen in Salpetersäure einen auch bei Wasserzusatz unlöslichen
§. 84. Schwefelsäureprobe.
weissen Rückstand, welcher je nach dem Concentrationsgrad und der Menge der Säure Antimonoxyd, Antimonsäure, antimonsaures An- timonoxyd und antimonsaures Bleioxyd enthalten kann und beim Abdampfen mit Schwefelsäure entweder gar nicht oder nur unvoll- ständig gelöst wird. Derselbe bleibt beim schwefelsaurem Bleioxyd zurück und macht das daraus ausgeschmolzene Blei antimonhaltig.
In solchem Falle behandelt man 1 Ctr. Probirgut wie ein antimonhaltiges Erz (S. 164).
3)
Zinnhaltige Legirungen
oxydirt man durch mässig
Zinnhaltige Legirungen.
starke Salpetersäure, verdünnt mit Wasser, filtrirt das entstan- dene unlösliche, allerdings nicht ganz bleifreie Zinnoxyd ab, wäscht aus, dampft das Filtrat mit Schwefelsäure zur Trockne und behandelt die trockne Masse wie bei einer Erzprobe (S. 164) weiter. Der Rückstand auf dem Filter kann noch auf Zinn probirt werden.
II. Kupfer.
§. 85. Allgemeines.
Es giebt eine grosse Anzahl von
Eintheilung d. Kupferproben.
Kupferproben auf
trocknem, gewichts
- und
massanaly- tischem
und
colorimetrischem Wege
von verschiedenem Werthe. Am zeitraubendsten, kostspieligsten und ungenauesten sind die Proben auf trocknem Wege, weshalb man dieselben neuerdings auf Hüttenwerken vielfach durch einfachere und sicherere Proben auf nassem Wege ersetzt hat.
§. 86.
Classification der Kupferproben
. Die Aus-
Classification der Kupfer- proben.
wahl einer Probirmethode hängt theils von dem Kupfergehalt der Substanz, theils von ihrer chemischen Zusammensetzung ab und lassen sich in dieser Beziehung die am häufigsten ange- wandten Methoden wie folgt classificiren:
I. Proben auf trocknem Wege
.
Dieselben werden um so ungenauer, je kupferärmer das Probirgut.
A
.
Substanzen, welche das Kupfer an Schwefel, Antimon oder Arsen gebunden enthalten
, als:
Ku- pferkies
Cu Fe mit 34,59 Cu;
Buntkupfererz
mit 56— 58 % Cu als Cu
3
Fe, mit 60—64 % als Cu
9
Fe
2
und mit 70 % als (Cu, Fe)
27
Fe;
Kupferglanz
Cu mit 79,86 Cu;
Kupfer- indig
Cu mit 66,48 Cu;
Silberkupferglanz
Ag + Cu mit 31,19 Cu und 53,08 Ag;
Cuproplumbit
Cu + 2 Pb mit
II. Kupfer.
19,92 Cu und 65,01 Pb;
Fahlerz
und zwar
Antimonfahlerz
(Fe, Zn)
4
Sb + 2 (Ag, Cu)
4
Sb mit 15—37 Cu und 3—17, selten bis 32 Ag,
Arsenfahlerz
von verschiedener Zusammen- setzung, z. B. (Cu, Fe)
7
As
2
mit 41—51 Cu,
Arsen-Anti- monfahlerz
, quecksilberfrei mit 30—40 Cu und 0,3—10 Ag, quecksilberhaltig mit 30—36 Cu, 0—0,33 Ag und 0,5—17 Hg;
Bournonit
Cu
3
Sb + 2Pb
3
Sb mit 13,03 Cu und 42,54 Pb.;
Enargit
Cu
3
As mit 48,2 Cu;
Kupfersteine
(Fe, Zn, Pb) (Cu, Fe)
2
;
Kupferspeisen
, Verbindungen von As mit Cu, Fe, Ni, Co, und gemengt mit Fe, Fe, Pb, Cu, Zn, Ag, Sb, As, Siliciummetallen etc.
1)
Deutsche Kupferprobe
. Rösten, Schmelzen auf Schwarzkupfer und Gaarmachen desselben auf der Capelle oder auf dem Scherben.
2)
Englische
oder
cornische Kupferprobe
. Roh- schmelzen auf Stein, Schwarzmachen des gerösteten Steins, Gaarschmelzen des Schwarzkupfers und Schlackenschmelzen.
B
.
Oxydische und gesäuerte Substanzen
, als:
Roth- kupfererz
Cu mit 88,8 Cu;
Kupferschwärze
Cu mit 79,8 Cu;
Malachit
Cu C + Cu H mit 57,3 Cu,
Lasur
2 Cu C + Cu H mit 55,1 Cu;
Kupfervitriol
Cu S + 5 H mit 25,3 Cu;
Kieselkupfer
als
Dioptas
Cu
3
Si
2
+ 3 H mit 39,9 Cu und
Kupfergrün
Cu
3
Si
2
+ 6 H mit 35,7 Cu;
Ata- camit
Cu Cl + 3 Cu + 3 H mit 59,4 Cu und 2 (Cu Cl + 3 Cu) + 9 H mit 56 Cu;
Phosphorkupfer
, Kupferphosphat mit wechselnden Mengen Kupferoxydhydrat und 50—56 Cu;
Ku- pferarseniate
mit 30—35 Cu;
kupferhaltige Schlacken, Krätzen, Pickschiefer, geröstete Erze
, desgl.
Leche
und
Speisen
etc.
1) Schmelzen auf Schwarzkupfer und Gaarmachen desselben.
2) Rösten mit Kohle bei Anwesenheit von Schwefel- und Arsensäure, Schwarz- und Gaarmachen.
C
.
Kupferlegirungen
und
gediegen Kupfer
, werden auf Capelle oder Scherben gaargemacht, insofern sie nicht zu viel fremde Beimengungen enthalten, in welchem Falle der nasse Weg vorzuziehen.
II. Proben auf nassem Wege
.
A
.
Gewichtsanalytische Proben
für reichere und ärmere Substanzen.
§. 86. Classification d. Kupferproben.
1)
Modificirte schwedische Probe
für Gehalte bis zu etwa 1 % Cu.
2)
Kupfersulphürprobe
, auch für niedrigere Gehalte.
B
.
Massanalytische Methoden
.
1)
Probe mit Cyankalium
nach
Parkes
.
2)
Pelouze
’s
Probe mit Schwefelnatrium
.
C
.
Colorimetrische Proben
.
1)
Heine
’s Probe für sehr kupferarme Substanzen.
2) Proben von
Jacquelin
, v.
Hubert
und
Müller
für reicheres und ärmeres Probirgut.
I. Abschnitt.
Trockne Proben.
§. 87. Allgemeines
. Die Proben auf trocknem Wege sind
Werth dieser Proben.
zeitraubend und kostspielig, erfordern viel Uebung und geben um so ungenauere Resultate, je ärmer das Probirgut ist. Beim Rösten führt das erforderliche wiederholte Aufreiben leicht zu mechanischen Verlusten und es bedarf einer vollständigen Ent- fernung des Schwefels, wofür man kein ganz sicheres Erkennungs- mittel hat; beim Schwarzmachen beeinflussen der Grad der Röstung, die Temperatur und die Wahl der Beschickung das Resultat und beim Gaarmachen, einem viel Uebung erfordernden unbequemen Prozess, findet stets eine grössere oder geringere Kupferschlackung statt.
Auch die Anwesenheit gewisser Substanzen im Probirgut übt einen beachtenswerthen Einfluss auf das Resultat aus. Während
Antimon, Arsen
und
Zink
nicht schaden und bis auf geringe Mengen verflüchtigt werden, führt
Blei
beim Rösten leicht zu Sinterungen und somit zu unvollständiger Entfer- nung des Schwefels und auch zu grössern Verschlackungsverlusten beim Gaarmachen.
Gold
und
Silber
sammeln sich entweder vollständig (deutsche Kupferprobe) oder unvollständig (englische Kupferprobe) im Gaarkupfer an und lassen sich darin durch Abtreiben mit einer grössern Menge Blei bestimmen.
Kobalt
und
Nickel
gehen zum grössten Theil ins Gaarkupfer, machen somit das Resultat ungenau und erfordern eine vorherige Schei- dung auf nassem Wege.
Zinn
erschwert, weil es sich theils
II.
Kupfer
. Trockne Proben.
verschlackt, theils im Kupfer bleibt, die Bestimmung des letzteren.
Wegen dieser Uebelstände ist die trockne Kupferprobe auf vielen Hüttenwerken durch eine nasse Probe, meist die Schwe- felsäure-, Kupfersulphür- oder Cyankaliumprobe zur genauern Kupferstimmung, namentlich in anzukaufenden Erzen und Pro- ducten ersetzt und seltener zur Probirung von Erzen (England), als von Zwischenproducten (Lechen, Schwarzkupfer) behuf Con- trole des Hüttenprozesses oder Prüfung der Qualität des ausge- brachten Kupfers noch beibehalten.
Eintheilung d. trocknen Proben.
Man unterscheidet die
deutsche
und
englische Kupfer- probe
. Zuweilen stellt man mit kupferarmen Substanzen
Probeschmelzungen
im Grossen an und untersucht dann die dabei fallenden Producte auf ihren Kupfergehalt, z. B. im
Mansfeld’schen
Kupferschiefer.
1. Kapitel.
Deutsche Kupferprobe.
Theorie der deutschen Ku- pferprobe.
§. 88. Allgemeines.
Die deutsche Kupferprobe beruht auf folgenden chemischen Thatsachen: ursprünglich im oxydischen Zustande vorhandene oder durch eine möglichst vollständige
Röstung
in solchen versetzte schwefel-, arsen- oder antimon- haltige Substanzen werden einem reducirenden und solvirenden Schmelzen (
Schwarzmachen
) bei einer gewissen Temperatur unterworfen, bei welcher das Kupferoxyd reducirt und die fremden Metalloxyde nebst vorhandenen Erden verschlackt werden sollen. Da man die Temperatur hierbei nicht völlig in der Gewalt hat, so reduciren sich neben Kupfer auch andere Metalle (Eisen, Zink, Blei, Zinn, Wismuth, Nickel, Kobalt, Antimon, Arsen etc.) und geben damit
Schwarzkupfer
. Durch ein solvirend-oxy- direndes Schmelzen (
Gaarmachen
) wird dieses in reines Kupfer (
Gaarkupfer
) verwandelt, indem sich die leichter oxydabeln fremden Metalle verschlacken, während die edlen oder mit dem Kupfer auf nahezu gleicher Stufe der Oxydirbarkeit stehenden Metalle (Nickel, Kobalt) mehr oder weniger beim Kupfer bleiben und das Resultat der Probe beeinträchtigen.
Probirmetho- den für die verschiedenen Substanzen.
Hiernach kann man
Kupferlegirungen
sofort dem Gaar- machen,
oxydische Substanzen
dem Schwarzmachen oder,
Deutsche Probe
. §. 88. Allgemeines.
wenn sie reich und von andern reducirbaren Metallen frei sind, gleichwie
gediegen Kupfer
sofort einem Schmelzen auf Gaar- kupfer unterwerfen (z. B.
Rothkupfererz, Kupfercarbo- nate, Atacamit); Substanzen mit einem Gehalt
an
Schwefel, Antimon, Arsen
oder
den Säuren dieser Radi- cale
bedürfen einer sorgfältigen Abröstung, namentlich die schwe- felhaltigen, worauf sie einem reducirend-solvirenden Schmelzen auf Schwarzkupfer, seltener gleich auf Gaarkupfer (z. B. Kupfer- glanz, bleifreie Kupferconcentrationssteine) unterworfen werden.
Den im Vorhergehenden angeführten Operationen lässt man zum möglichst vollständigen Ausbringen des Kupfers wohl noch ein
Schmelzen des Erzes auf Stein
, der dann zur Röstung gelangt, in nachstehenden Fällen vorangehen:
a) Enthält das Probirgut schwefelsaure Salze, welche sich beim Rösten nicht zersetzen lassen (
Gyps, Schwerspath
etc.) und demnächst beim Schwarzmachen zur Bildung von Schwefelkupfer Veranlassung geben würden, so muss man 1 Pro- bircentner davon mit 1 Ctr. Boraxglas, 1 Ctr. Glas, 10 Pfd. Kolophonium, — und bei nicht hinreichendem Schwefelgehalt mit 20 Pfd. Schwefel und 20—25 Pfd. kupferfreiem Schwefel- kies — in einer Kupfertute gemengt, mit Kochsalz bedeckt und einem Kohlenstückchen darauf (S. 112), bei bedeckter Tute etwa ½ Stunde in der Muffel oder ¾ Stunden im Windofen schmelzen, bis die Masse in völligen Fluss gekommen ist. Dabei bildet sich unter Verschlackung der Erden ein kupferhaltiger Lech, welcher wie Erz geröstet wird. Gyps erzeugt sich beim Rösten leicht, wenn das Probirgut neben Schwefelmetallen Kalkspath enthält.
b)
Von armen oxydischen Erzen
wird 1 Probircentner in einer Kupfertute auf eine Unterlage von 20—25 Pfd. kupfer- freiem Schwefelkies und 20 Pfd. Schwefel gethan, darauf ein Gemenge von 1 Ctr. Boraxglas, 1 Ctr. Glas und 20—25 Pfd. Kolophonium geschüttet, eine Kochsalzdecke gegeben und wie vorhin behandelt.
c)
Arme geschwefelte Erze
werden in Quantitäten von 5—10 und mehr Centnern mit 15—20 % kupferfreiem Schwefel- kies und 50—100 % Borax in vorhinniger Weise auf Rohstein verschmolzen; auch beschickt man wohl das zuvor geröstete Erz mit 20 % Schwefelkies, 20 % Schwefel und der hinreichen- den Menge Borax und Glas. Der Kupferverlust bei diesem Concentrationsschmelzen ist geringer, als bei directem Schmelzen
II.
Kupfer
. Trockne Proben.
des gerösteten Erzes auf Schwarzkupfer, weil sich dabei ein ge- ringer Kupfergehalt fast ganz in den verschlackten Erden verliert.
Vorbereitung nickel- und kobalthaltiger Substanzen.
Bei einem geringen Kupfergehalt lässt sich in
nickel
- und
kobalthaltigen Substanzen
das Kupfer nach der
Plattner
’- schen Nickelprobe (§. 108) ungefähr bestimmen; bei grösseren Kupfergehalten aber, z. B. wenn Kupfer und Nickel in gleicher Menge vorhanden sind, wird diese Probe zu ungenau und man scheidet nach
Winkler
’s
Verfahren
B. u. h. Ztg. 1863. S. 347.
das Kupfer zweckmässig in nachstehender Weise vom Nickel, bevor ersteres auf trocknem Wege weiter behandelt wird:
Man digerirt das Probirgut in einem kleinen Becherglase mit Salzsäure und einigen Tropfen Salpetersäure, bis vollständige Zersetzung eingetreten, filtrirt, wäscht mit kaltem Wasser aus, thut in das nicht zu verdünnte,
völlig kalte
Filtrat von Zeit zu Zeit unter Umrühren ein kleines Löffelchen voll Eisenpulver (S. 139) und lässt ¼ — ½ Stunde stehen, wo dann alles Kupfer gefällt ist, so dass die Lösung von Schwefelwasserstoff nicht mehr gebräunt wird. Bei Anwendung einer heissen Lösung oder des Zinks als Fällungsmittel würde auch Nickel mit niedergeschlagen werden. Das mit Antimon, Arsen etc. verunreinigte Cement- kupfer wird filtrirt, mit kaltem Wasser ausgewaschen, getrocknet, sammt Filter auf einem Röstscherben unter der Muffel geglüht und für das Schmelzen auf Schwarzkupfer in später anzugebender Weise beschickt.
Erste Opera- tion. Rösten.
§. 89. Rösten von Schwefel, Antimon, oder Arsen enthaltenden Substanzen.
1 Probircentner oder so viel fein geriebenes Probir- gut, dass das daraus ausgebrachte Gaarkupferkorn nicht viel über
Strengflüssige Substanzen.
10 Pfd. wiegt, wird bei
zum Sintern weniger geneigten Substanzen
mit 2 Volum Holzkohlenpulver oder besser mit 20—25 % Graphit (S. 112) oder reinem Kokspulver in S. 28 an- gegebener Weise vorsichtig geröstet, bis sich keine schweflige Säure mehr entwickelt. Dann reibt man die erkaltete Probe im eisernen Mörser fein auf, mengt etwa 10 % Kohlenpulver ein, erhitzt abermals bis zum Glühen und Verschwinden des Geruches nach schwefliger Säure und wiederholt diese Operation je nach dem Schwefelgehalt oder der grössern oder geringern Leichtig- keit des Röstens noch ein oder mehrere Mal. Häufig genügt ein zweimaliges Aufreiben bei 2—3 stündiger Röstzeit, wo dann
Deutsche Probe
. §. 89. Rösten.
ein gut geröstetes Material, ohne noch Dämpfe von schwefliger oder arseniger Säure auszustossen, ein völlig erdiges, wolliges Ansehen ohne gesinterte, noch metallisch glänzende Partien und unverbrannte Kohle zeigt und je nach dem Kupfergehalt bei reichen Substanzen eine schwärzliche, bei kupferärmeren und eisenreichern eine röthliche Farbe und bei viel erdigen Gang- arten eine graue Farbe hat. Bei schwieriger röstenden Substan- zen, z. B. bleiglanzhaltigen, reibt man die Probe zuletzt statt mit Kohle mit 20—40 % kohlensaurem Ammoniak (S. 30) in einem eisernen Mörser zusammen und glüht zur Entfernung etwa noch vorhandener Schwefelsäure, welche Operation der Sicherheit halber sich auch für leichter röstende Substanzen empfiehlt.
Leicht sinternde Substanzen (Antimon
- und
Arsen
-
Leichtschmel- zige Sub- stanzen.
fahlerze
, besonders erstere,
Kupferantimon
- und
Kupfer- wismuthglanz, Bournonit, Kupferglanz, bleihaltige
und an
Schwefelkupfer
reiche
Leche
) werden anfangs bei ganz schwacher Temperatur je nach ihrer Schmelzbarkeit für sich oder mit Holzkohlenpulver, nicht mit Graphit geröstet, und bedarf es dann eines wiederholten Aufreibens und Kohlenzusatzes. Um bei schon in den niedrigsten Temperaturen sinternden
Queck- silberfahlerzen
durch zu rapide Quecksilberverflüchtigung mechanische Verluste zu vermeiden, werden dieselben ohne Kohlenpulver in die nur warme Muffel gebracht und erst Kohle eingemengt, nachdem bei der allmälig steigenden Temperatur das Quecksilber langsam weggeraucht ist.
Substanzen, welche schwefel-, antimon- und arsensaure Salze
Gesäuerte Substanzen.
enthalten (
Kupfervitriol, im Grossen geröstete Erze und Steine, Cementkupferschliege
, manche
Schlacken
etc.) werden gleich mit Kohle reducirend geröstet und nöthigenfalls zuletzt mit kohlensaurem Ammoniak geglüht.
Wesentlich ist beim Rösten die
vollständige Entfer- nung des Schwefels
, welcher sonst beim Schwarzmachen wegen Bildung von Schwefelkupfer Kupferverluste veranlasst, auch ins Schwarzkupfer geht und bei dessen Gaarmachen Sprühen veranlasst. Ein Rückhalt von Antimon und Arsen, in basischen, das Röstgut zuweilen grünlich oder bräunlich färbenden Salzen vorhanden, schadet nicht, trägt vielmehr zur Ansammlung des Kupfers beim Schwarzmachen bei und lässt sich beim Gaarmachen hinreichend entfernen.
§. 90. Reducirend-solvirendes Schmelzen (Schwarzmachen).
Das
Zweite Opera- tion. Schwarz- machen. Theorie.
Röstgut oder nicht geröstete oxydische Substanzen werden
II.
Kupfer
. Trockne Proben.
bei einer gewissen, nicht zu hohen Temperatur einem reduciren- den und solvirenden Schmelzen unterworfen, wobei Kupferoxyd reducirt und fremde Metalloxyde und Erden verschlackt werden sollen. Die Zuschläge müssen
völlig schwefelfrei
sein und
Reductions- mittel.
zwar verwendet man als
Reductionsmittel
einen je nach dem Kupfer- und Eisengehalt des Probirgutes in seiner Zusammen- setzung (gewöhnlich 2—2½ Weinstein und 1 Salpeter) variiren- den
schwarzen Fluss
(S. 126) oder ein Gemenge von
Pot- asche
oder wasserfreier
Soda
mit 30—35 %
Weizenmehl
(S. 113) an. Bei reichen oxydischen Producten muss man mit dem Mehlzusatz bis 50 % steigen. Da sowohl Weinstein, als Salpeter einen schädlichen Gypsgehalt besitzen können, so ist dem schwarzen Fluss ein leichter schwefelfrei zu erhaltendes Gemenge von reiner Soda und Mehl vorzuziehen, und zwar ge- nügt das 2½—3 fache Gewicht von dem der angewandten Pro- besubstanz. Zu viel Kohle im Reductionsmittel macht die Be- schickung zu strengflüssig, bei Mangel daran verschlackt sich leicht Kupfer und färbt die Schlacke roth. Kupferoxyd und Oxydul reduciren sich leicht; ersteres, bei Glühhitze entstehend, ist eine schwache Base, letzteres, in höherer Temperatur bei Schmelzhitze gebildet, hat dagegen grosse Verwandtschaft zur Kieselsäure.
Solvirungs- mittel.
Als
Solvirungsmittel
wirkt einestheils der Alkaligehalt des Reductionsmittels, anderntheils ein Zusatz von
Borax
oder
Glas
oder beider, und zwar wendet man bei sauren Gangarten im Probirgute 20—30 % Borax, bei basischen bis 50 % Borax und 50 % Glas, gewöhnlich pro Ctr. 25 Pfd. = 1 Probirlöffel voll Borax und 30—50 Pfd. = 2 Löffel voll Glas an. Sind die Erze sehr strengflüssig, z. B. durch einen Quarzgehalt, so lässt man wohl das strengflüssigere Glas ganz weg und ersetzt das- selbe durch Borax.
Nimmt man zu viel Solvirungsmittel, so verschlackt sich leicht Kupfer und färbt die Schlacke roth, was auch, wie be- merkt, bei Mangel an Kohle eintreten kann. Bei Mangel an Solvirungsmittel reduciren sich fremde Metalloxyde in grösserer Menge und geben ein unreineres, beim Gaarmachen grössere Verluste erleidendes Kupferkorn.
Ansamm- lungsmittel.
Da das erst bei 1170°C. schmelzende Kupfer, namentlich bei ärmeren Substanzen, schwierig zu einem Korne zusammen- geht, so wendet man für dasselbe meist
Ansammlungsmittel
an, welche sich mit dem Kupfer verbinden, eine leichtflüssigere
Deutsche Probe
. §. 90. Schwarzmachen.
Legirung erzeugen, auch dasselbe vor Verschlackung schützen, demnächst aber beim Gaarmachen sich mehr oder weniger leicht entfernen lassen und zu einer Kupferverschlackung beitragen oder nicht. Ohne Ansammlungsmittel bei der erforderlichen hohen Temperatur geschmolzen, geben die Proben unreineres Schwarz- kupfer und unrichtigere Resultate, indem leicht Metallkörnchen in den Schlacken hängen bleiben. Als Ansammlungsmittel ver- wendet man hauptsächlich:
Glätte
. Das daraus reducirte Blei giebt zwar mit dem Kupfer eine leichtflüssige Legirung, führt aber beim Gaarmachen zu Kupferverlusten, indem von 10 Thln. Blei etwa 1 Thl. Kupfer verschlackt wird. Man wendet dieses Mittel deshalb seltener und dann nur bei kupferreicheren Substanzen (über 30—40 % Cu) in Mengen von 5—20 % an. Metallisches Blei mengt sich mit dem Probirgut weniger leicht, als Glätte. Schon bleihal- tiges Probirgut erhält kein Ansammlungsmittel.
Metallisches Arsen
(Fliegenstein), besonders bei eisen- haltigen, an andern fremden Metallen armen Substanzen in Mengen von 5—10 % bei reicherem und bis 15 % bei ärmerem Probirgut, wo dann das gebildete Arseneisen (am besten 2— 3 %) das Kupfer beim Gaarmachen vor Oxydation schützt.
Zu viel Arsen verlangsamt bei seiner grossen Verwandt- schaft zum Kupfer das Gaaren und schützt dann, nachdem das Arseneisen verschlackt ist, das Kupfer bei seiner Verbrennung nicht hinreichend gegen Oxydation.
Das beim Gaaren erhaltene Kupfer ist auf dem Bruche grau und nicht sehr geschmeidig von einem Rückhalt an Arsen, welcher bei in richtiger Temperatur ausgeführter Gaarprobe den geringen Verschlackungsverlust ausgleicht. Sehr
kupferarmen Schlacken
mengt man bis 40 % Arsen zu oder glüht sie mit der Hälfte oder dem gleichen Gewicht Arsen in einer Kupfer- tute, ähnlich wie bei der Nickelprobe (§. 107), und fügt dann die übrige Beschickung zu der gefritteten Masse.
Antimonoxyd
. Kommt gewöhnlich in Quantitäten von 5—20 % zur Anwendung bei Substanzen, welche ausser Eisen noch andere fremde Metalle enthalten. Bei seiner geringeren Verwandtschaft, als Arsen, zum Kupfer geht das Gaaren rascher, das wegrauchende Antimon schützt, wie schon
Hollunder
(II, 72) angiebt, durch sein Verbrennen das Kupfer gegen Oxydation und das deutlich bemerkbare Aufhören des Rauchens und das dann folgende Blicken zeigen den Punct der Gaare gut an.
Kerl
, Probirkunst. 12
II.
Kupfer
. Trockne Proben.
Es empfiehlt sich deshalb und
Winkler
B. u. h. Ztg. 1863. S. 347.
hat neuerdings auch wieder darauf aufmerksam gemacht, so viel Probirgut einzuwägen, dass das daraus ausgebrachte Gaarkupferkorn nicht viel über 10 Pfd. wiegt, und dem Röstgut beim Schwarzmachen ¼—½ Ctr. feingepulvertes
metallisches Antimon
zuzusetzen. Das beim Gaaren erfolgende Korn ist völlig roth auf dem Bruche, enthält aber noch 0,1—0,2 % Antimon, ohne dass jedoch dadurch der Richtigkeit der Probe Eintrag gethan wird, und bekommt in Folge dessen erst bei ziemlich weit getriebenem Aushämmern Kantenrisse.
Da bei eisenfreien Substanzen sowohl beim Schwarzmachen, als Gaarmachen leicht eine Kupferverschlackung eintritt, so fügt man solchen Proben 5—10 %
Eisenfeile
oder
Eisendraht
, seltener Eisenoxyd
Bgwfd. VII, 23.
zu.
Beispiele für Be- schickungen.
Dem Vorstehenden gemäss setzt man beispielsweise für die bezeichneten Substanzen folgende Beschickungen zusammen:
1)
Geröstete Erze und Producte
:
Freiberger
Beschickungen für reinen
Kupferkies
pro Ctr.: 15 % Arsen, 50 % Borax und 40 % Glas;
Buntkupfer- erz
15 % Arsen, 40 % Borax und 40 % Glas;
Fahlerz
10 % Arsen, 25 % Glas, 30 % Borax und 8 % Eisen; eisenreichere
Steine
wie Kupferkies oder Buntkupfererz, sehr kupferreiche bei ¼—½ Ctr. Abwage mit 5 % Arsen und 50, 60—100 % Glas; zu sämmtlichen Proben das 3 fache vom Probirgut schwar- zen Fluss. Eine für viele Fälle passende Beschickung besteht aus 1 Ctr. Erz, 2½—3 Ctr. schwarzem Fluss, 10 Pfd. Arsen, 25 Pfd. (1 Probirlöffelchen voll) Borax, 30—50 Pfd. Glas (2 Löffel- chen voll) und 2—3 Ctr. Kochsalz.
Zu
Müsener
Hütte wird 1 Ctr. Probirgut (Erze und Hüt- tenproducte) — nachdem nur drei anfangs bedeckte Scherben in der Mitte der Muffel bei allmälig gesteigerter Temperatur unter öfterem Umrühren ihres Inhalts mit einem Haken bis zum Auf- hören der Entwicklung von schwefliger Säure, dann noch 10 Min. stark erhitzt worden, sodass die ganze Röstung 1½—2 Stun- den dauert — mit 4 Ctr. schwarzem Fluss (2 Weinstein und 1 Salpeter) und bei eisenschüssigen Erzen mit 20—25 Pfd. Glas, bei quarzigen und thonigen mit 15 Pfd. Borax und 5 Pfd. Kalk- stein beschickt.
Im
Mansfeldschen
wird 1 Ctr. Kupferstein — zuerst
Deutsche Probe
. §. 90. Schwarzmachen.
¼ St. lang vorn in der Muffel geröstet, dann aufgerieben und ¾ St. im hintern Theil der Muffel geröstet — mit 1 Ctr. Glas, 15—20 Pfd. Eisenfeilspänen und 2½ Ctr. schwarzem Fluss (2 Weinstein und 1 Salpeter) ½ Stunde lang im Windofen ge- schmolzen; ähnlich, nur ohne vorherige Röstung, behandet man die Rückstände von der
Ziervogel
’schen Extraction.
Die
Winkler
’sche Beschickung
(S. 178) besteht so- wohl für geröstete Substanzen, als für aus nickelhaltigem Pro- birgut abgeschiedenes Kupfer (S. 174) aus soviel Probirgut, dass daraus ein Gaarkupferkorn von nicht viel über 10 Pfd. Gewicht er- folgt, ¼—½ Ctr. reinem Antimon, einem Stückchen Eisen von 5—10 Pfd. Gewicht, dem 3 fachen eines aus 3 Thln. Soda und 1 Thl. Mehl bestehenden Flusses und der nöthigen Menge Borax. Die grössere Menge des angewandten Antimons trägt zu einer vollkommneren Ansammlung des Kupfers bei.
2)
Oxydische Substanzen
.
Freiberger
Beschickungen:
Arme Erze
mit basischen Gangarten 10 % Arsen, 30—40 % Borax und 20—25 % Glas, desgl. solche mit sauren und basischen Gangarten 12 % Arsen, 30 % Borax und 30 % Glas, desgl. mit sauren Gangarten 10 % Arsen, 60 % Borax und 15 % Glas, bei Mangel an Eisen und Abwesenheit sonstiger Metalle noch bei den genannten Erzen 1—10 % Eisenfeile neben dem 3 fachen schwarzen Fluss. —
Reichere Erze
erhalten neben den übrigen bezeichneten Zu- schlägen nur 5—10 % Arsenzuschlag oder besser Antimon und bei den wohl mit Bleioxyd verschmolzenen
reichsten
fügt man ausser den obigen Zuschlägen noch 5—10 % Kohlenpulver zum schwarzen Fluss.
Kupferärmere Schlacken
werden geröstet oder ungeröstet mit 25 bis 30, die ärmsten mit bis 50 % Arsen versetzt oder damit in der angegebenen Menge geglüht (S. 177);
kupferreichere Schlacken
mit weniger, z. B.
Gaar- schlacken
mit 5 % Arsen (wenn sie bleifrei sind), 30 % Bo- rax und 30 % Glas.
Von
Mansfelder Spur
- und
Schwarzkupferschla- cken
wird 1 Ctr. mit 1 Ctr. Glas und 1 Ctr. grauem Fluss (3 Wein- stein und 2 Salpeter), um die Reduction von Eisenoxyd mög- lichst zu verhüten, bei einer Kochsalzdecke beschickt, wo dann das Korn um so tiefer sitzt, je schwerer es ist.
Man reibt das Probirgut mit ⅓ schwarzem Fluss, dem An-
Schmelzen.
sammlungsmittel (Bleioxyd, Arsen, Antimon) und der Eisenfeile, wenn solche erforderlich ist, in einem Mörser zusammen, thut
12*
II.
Kupfer
. Trockne Proben.
das Gemenge rasch in eine Kupfertute (Taf. VI. Fig. 81—83), giebt darauf die übrigen ⅔ schwarzen Fluss, dann Borax und Glas, hierauf eine Kochsalzdecke und auf diese ein Stückchen Kohle (S. 112). Das Kochsalz muss schwefelfrei (S. 135) sein.
Plattner
fand, dass ein Kochsalz mit 8 % schwefelsauren Salzen bei einer 25—30 % Kupfer enthaltenden Probe 2—3 % Kupfer aufnahm. Bei zu grossem Kohlenstückchen (über 12 Mm. Wür- felseite) wird zu viel Kochsalz von demselben eingesogen und es kann sich leichter Kupfer oxydiren. Zur Beförderung der Reduction reibt man einen Theil des schwarzen Flusses mit dem Probirgut zusammen und der andere darüber gedeckte Theil verhindert, dass beim Aufschäumen der Masse das Erz etc. ausser Berührung mit demselben kommt.
Man setzt die mit einem Deckel versehenen Tuten entweder im Muffelofen bei vor dieselben gelegten Kohlen oder im Wind- ofen allmälig einer Gelbrothglühhitze während etwa ½ Stunde nach dem Abflammen im Muffelofen oder dem Durchschlagen der Flamme im Windofen aus (im Ganzen etwa 1 Stunde).
Beurtheilung des Ausfalls der Proben.
Bei gut gerathenen Proben erhält man über dem gutge- flossenen König eine vollständig geschmolzene licht- bis dunkel- grüne, durchsichtige, glasige, gleichförmige, leicht zerspringbare und leicht von dem Regulus zu trennende Schlacke bei nicht roth gefärbter Kochsalzdecke. Auf dieser muss sich noch ein Stückchen unverbrannter Kohle befinden. War kein Ansamm- lungsmittel zugesetzt, so kann der König bei richtig getroffener Beschickung und Temperatur roth und ziemlich hämmerbar sein, bei Zusatz von Ansammlungsmitteln oder wenn sich eine grössere Menge fremder Oxyde reducirt hat, ist derselbe weissgrau oder schwarz. Rothe Färbung von Schlacke und Kochsalz deutet auf Kupferverschlackung in Folge zu geringen Kohlenstoffgehaltes oder zu grossen Gehaltes an Solvirungsmittel in der Beschickung oder einer zu hohen oder zu anhaltenden Temperatur. Bei einem Schwefelgehalt des Röstgutes ist der Regulus mit einer dunklen spröden Steinlage, welche beim Entschlacken verloren geht, umgeben und die Schlacke ist schwarz und undurchsichtig in Folge eines Gehaltes an Schwefelmetallen.
Bei zu strengflüssiger Beschickung (z. B. in Folge eines zu bedeutenden Kohle- oder Quarzgehaltes) ist die Schlacke un- gleichförmig, nicht vollständig geflossen und es finden sich Schwarzkupfertheilchen in derselben vertheilt.
Modi- ficationen.
§. 91. Gaarmachen des Schwarzkupfers.
Bei
reinem
, sich gleich-
Deutsche Probe
. §. 91. Gaarmachen.
bleibendem Probirgut stellt man zuweilen ohne Zusatz von Ansammlungsmittel ein Schwarzkupfer dar, welches bei rother Farbe und hinreichender Geschmeidigkeit nicht noch gaar ge- macht wird, sondern von dessen Gewicht man nur einen gewissen durch die Erfahrung oder die Analyse ermittelten Gewichtstheil für fremde Bestandtheile abzieht, z. B. im
Mansfeld
’schen
Bgwfd. I, 22. B. u. h. Ztg. 1865. S. 152.
(S. 178) von den Kupferstein-Schwarzkupferkönigen ½—¾ %, im
Siegen
’schen.
Preuss. Ztschr. 1862. X, 425.
Ein
unreineres
Schwarzkupfer oder Kupfer-
Theorie.
legirungen bedürfen jedoch noch einer weiteren Reinigung, eines
Gaarmachens
, durch ein oxydirendes und solvirendes Schmel- zen, wobei die fremden Bestandtheile früher oxydirt und vom Solvi- rungsmittel (Bleioxyd, Borax) aufgelöst werden, als das Kupfer. Setzt man den Oxydationsprozess dann noch weiter fort, so wird auch Kupfer verschlackt. Bei zu niedriger Temperatur verschlackt sich neben Eisen etc. auch schon Kupfer als Oxyd; Kupferoxydul entsteht nur bei höherer Temperatur.
Es erfordert grosse Uebung, den Punct, wo das Kupfer rein geworden ist (wo es
blickt
), deutlich zu erkennen, und da die Probe bei dem hohen Schmelzpuncte des Kupfers in hoher Temperatur durchgeführt werden muss, auch nur immer wenige Proben (höchstens 4) zu gleicher Zeit angestellt werden können, so gehört das Gaarmachen zu den unangenehmsten dokimastischen Arbeiten, wird aber auf Hüttenwerken namentlich für im Grossen erhaltene Schwarzkupfer häufig noch angewandt, weil man, wenn nicht viel Proben vorliegen, bei erworbener Uebung in kürzerer Zeit ein wenn auch nur mehr oder wenig annähernd richtiges Resultat, als beim nassen Wege erhält. Von wesent-
Fremde Bei- mengungen.
lichem Einflusse auf die Erfolge des Gaarmachens sind die frem- den Beimengungen im Kupfer der Qualität und Quantität nach. Wie bereits angeführt, schützt ein
Eisengehalt
das Kupfer vor Verschlackung und wird, wenn er im Probirgut fehlt, beim Schwarzmachen (S. 178) zugesetzt.
Arsen
und
Antimon
wirken in gleicher Weise günstig, ersteres weniger als letzteres (S. 177).
Nickel
und
Kobalt
weichen hinsichtlich ihrer Oxy- dirbarkeit nicht viel vom Kupfer ab und erschweren die Tren- nung, indem beim Verschlacken derselben auch viel Kupfer in die Schlacke geht, weshalb man sich, statt eines Bleizusatzes beim Gaarmachen, zu ihrer vorherigen Abscheidung am besten
II.
Kupfer
. Trockne Proben.
des nassen Weges bedient (S. 174).
Zinn
erschwert bei seiner schwierigen Löslichkeit in Borax das Gaaren sehr, giebt strengflüssige Schlacken und erfordert deshalb, in grösserer Menge vorhanden (Bronze, Kanonenmetall), die Anwendung des nassen Weges.
Zink
giebt ebenfalls ein schwer schmelz- bares Oxyd und lässt sich, in grösserer Menge vorhanden, (z. B. im Messing) beim Gaarmachen nicht gehörig entfernen.
Blei
führt stets zur Verschlackung von Kupfer, indem sich eine Verbindung von Bleioxyd und Kupferoxydul erzeugt. Für blei- reiche und kupferärmere Legirungen muss deshalb der nasse Weg gewählt werden.
Gold
und
Silber
bleiben im Gaarkupfer und lassen sich durch Abtreiben mit einer hinreichenden Menge Blei (siehe Silber und Gold) abscheiden, so dass das Kupfer aus der Differenz bestimmt werden kann.
Methoden des Gaarmachens.
Das Gaarmachen des Schwarzkupfers geschieht entweder
mit Blei auf der Capelle
, seltener im Scherben, oder
mit
Gaarmachen mit Blei.
Borax auf dem Scherben
. Bei ersterem, für bleiische oder auch sehr unreine Schwarzkupfer angewandt, bildet sich beim oxydirenden Schmelzen Bleioxyd, welches fremde Metalle kräftig oxydirt, sich damit verbindet und in die Capelle zieht oder auf dem Scherben eine Schlacke bildet, aber auch stets eine nicht unbedeutende Kupferverschlackung herbeiführt.
Um letztere in Rechnung bringen zu können, macht man entweder eine Gegenprobe (
Verzehrungsprobe
) mit reinem Gaarkupfer oder rechnet dem Gaarkupfer erfahrungsmässig auf jede 10 oder in manchen Gegenden auf jede 5 Pfd. Gewichts- verlust vom Schwarzkupfer (
Schwärze
) 1 Pfd. Kupfer, sowie auf jede 10 Pfd. zugesetztes Blei noch 1 Pfund Kupfer zu. Dieses Verfahren ist jedoch ungenau, weil die Menge des oxy- dirten Kupfers nach der Qualität der fremden Metalle, der Tem- peratur und andern noch nicht näher gekannten Umständen schwankt. Wo viele Proben zu machen sind, fördert dieses Verfahren nicht, da man jedesmal nur
eine
Probe mit Schwarz- kupfer und eine Gegenprobe mit Gaarkupfer machen kann. Das Blicken des Kupfers wird sehr deutlich erkannt. Bleireiche und kupferarme Kupfer erhalten einen Zusatz von Gaarkupfer, welcher demnächt wieder in Abrechnung gebracht wird.
Gaarmachen auf dem Scher- ben mit Borax.
Dieses Verfahren ist genauer, als das vorige und man kann ohne Gegenprobe gleichzeitig 2—4 Proben auf einmal anstel- len, dagegen muss dasselbe bei noch höherer Temperatur durchgeführt werden und erfordert wegen des undeutlicheren
Deutsche Probe
. §. 91. Gaarmachen.
Blickens mehr Uebung. Die besten Resultate hinsichtlich des Kupferausbringens und der Erkennung des Blickens erhält man bei Zusatz von Antimon (S. 178) beim Schwarzkupferschmelzen. Bei unreinen Kupfern setzt man wohl behuf kräftigerer Oxyda- tion der fremden Metalle neben Borax auch etwas Blei auf den Scherben, hat dann aber mehr Kupferverlust, welcher nach obiger Zurechnung ausgeglichen wird.
Gewöhnlich wiegt man die Kupferkörner bis auf ganze
Auswägen des Gaarkupfers.
Pfunde aus, seltener auf ½ oder gar ¼ Pfd. Letzteres geschieht z. B. nach
Leithner
Oestr. Ztschr. 1856. S. 412.
bei den Schmelzhütten der oberungari- schen Waldbürgerschaft, wo nachstehende Ausgleichungsdifferen- zen gestattet sind:
bei Probenausfällen von unter 5 Pfd. ½ Pfd ausgleichbare Differenz
„ Proben von 5 Pfd. bis unter 10 „ 1 „ „ „
„ „ „ 10 „ „ „ 20 „ 1½ „ „ „
„ „ „ 20 „ „ „ 40 „ 2 „ „ „
„ „ „ 40 „ und darüber 2½ „ „ „
A
.
Gaarmachen mit Blei
.
1.
Auf der Capelle
.
Capellenprobe mit Blei.
Je nach dem Bleigehalt der Schwarzkupfer kommen folgende
Modi- ficationen.
Modificationen vor:
a
)
Bleifreie oder bleiärmere Kupfer
. 25—50 Pfd.
Bleifreie Kupfer.
Schwarzkupfer werden je nach ihrer Reinheit, namentlich nach dem Bleigehalt, mit dem 2—4 fachen Kornblei auf einer an der Vorderseite etwas abgeschliffenen Capelle in der Weise behan- delt, dass man auf die in der Muffel an drei Seiten mit grossen abgeäthmeten Holzkohlen umgebene weissglühende Capelle zu- nächst in einem Skarnitzel das Blei und wenn dieses bei ge- schlossener Muffelmündung angetrieben ist, das Kupfer im Skar- nitzel ins Blei setzt. die Muffel wieder schliesst und bei möglichst hoher Temperatur antreiben lässt (
Oberharzer
Hütten). Auch theilt man wohl das Kornblei in 2 Theile, setzt erst 1 Thl. Blei und das Kupfer auf die Capelle, wenn dieses durchgeglüht ist, den andern Theil Kornblei und lässt antreiben. Sobald dies ge- schehen, erniedrigt man die Temperatur etwas und lässt bei theilweise geöffneter Muffelmündung — indem man die Tem- peratur gegen das Ende steigert, wo das reiner werdende Kupfer immer strengflüssiger wird, — so lange Luft zutreten, bis die auf der Oberfläche des Kupfers wahrnehmbaren Glätteperlen ver- schwunden sind, also das Treiben aufgehört hat und das Kupfer
II.
Kupfer
. Trockne Proben.
blickt. In demselben Augenblick schüttet man zur Verhütung einer Oxydation des Kupfers aus einem langgestielten Löffel Kohlenstaub auf das Korn, nimmt die Capelle aus dem Ofen und senkt sie so in Wasser ein, dass der König nicht heraus- fällt, welcher dann nach dem Ablöschen gereinigt und durch Filtrirpapier von adhärirendem Wasser befreit wird. Gleichzeitig mit dieser Hauptprobe hat man eine
Gegenprobe
mit dersel- ben Menge Gaarkupfer (zerschnittenem Kupferblech) und Blei ausgeführt, indem man zwei Capellen neben einander in die Mitte der Muffel gestellt, auf beide Seiten derselben und hinten grobe Holzkohlen zur Hervorbringung der erforderlichen Temperatur gelegt und die Capellen in Weissgluth versetzt hat. Die Gegenprobe bringt man unter möglichst gleichen Verhält- nissen mit der Hauptprobe zum Blicken.
Nach Entfernung der Capellenmasse und dem Abtrocknen der Könige, wie bemerkt, werden dieselben verwogen und was das Gaarkupfer an Gewicht verloren hat, dem Gewicht des vom Schwarzkupfer stammenden Korne zugerechnet, indem man — allerdings irrthümlicher Weise — annimmt, dass bei der Haupt- probe von der zugesetzten Bleimenge ebensoviel Kupfer ver- schlackt ist, als bei der Gegenprobe mit Gaarkupfer.
War das Schwarzkupfer bleiisch, so findet noch eine zweite Zurechnung von durch den Bleigehalt verschlacktem Kupfer in der Weise statt, dass man die Differenz zwischen dem Gewicht des angewandten Schwarzkupfers und dem daraus erfolgten Gaar- kupferkönig als Blei betrachtet und berechnet, wie viel Kupfer dieses Blei nach dem Ausfall der Gegenprobe verschlackt haben wird.
Wesentlich zum Gelingen dieser Probe ist eine hinreichend hohe Temperatur; man muss die Muffelmündung sofort auf kurze Zeit zulegen, wenn ein eintretendes Dunkelerwerden des Capellen- randes ein Herabgehen der Hitze anzeigt. Sollte die zu Anfang auf die Capelle gesetzte Masse nach einiger Zeit noch nicht ein- geschmolzen sein, so findet dieses zuweilen dann gleich statt, wenn man bei ein wenig geöffneter Muffelmündung Luft zu- treten lässt.
Bleireiches Kupfer.
b)
Bleireiches Kupfer
. Erhält man bei vorwaltendem Blei kein Kupferkorn mehr, so fügt man zum Schwarzkupfer (z. B. 25 Pfd.) eine gleiche Menge Gaarkupfer (25 Pfd.) und treibt beide mit der 3fachen Menge Blei (150 Pfd.) ab. Die Gegenprobe stellt man mit derselben Menge Blei (150 Pfd.) und
Deutsche Probe
. §. 91. Gaarmachen.
der doppelten Menge des zur Hauptprobe zugesetzten Gaar- kupfers (50 Pfd.) an rechnet den bei der Gegenprobe entstandenen Kupferverlust (z. B. 10 Pfd.) dem bei der Hauptprobe erhaltenen Gaarkupfergehalt (z. B. 20 Pfd.) zu und zieht davon zuletzt die zugesetzte Kupfermenge (25 Pfd.) ab, so erhält man den Kupfergehalt im Schwarzkupfer (5 Pfd.)
Bei
kupferhaltigem Blei
setzt man 2 Ctr. davon mit ½ Ctr. reinem Kupfer auf die eine und 2 Ctr. reines Blei mit ½ Ctr. reinem Kupfer auf die andere Capelle und treibt ab. Erhielt man z. B. von der ersten Capelle 28 Pfd., von der an- dern 38 Pfd. Kupfer, so waren in 2 Ctr. des kupferhaltigen Bleies 38—28= 10 Pfd. Kupfer enthalten.
2)
Auf dem Scherben
.
Scherbenprobe mit Blei.
Zur
Müsener Hütte
Preuss Ztschr. 1862. X, 177.
wird das von 1 Ctr. Probirgut (S. 178) erhaltene Schwarzkupfer auf einen mit Glätte ausgerie- benen weissglühenden Gaarscherben gesetzt, 50 Pfd. Kornblei und auch wohl einige Pfund Borax zugefügt und zur möglich- sten Verminderung der Kupferverschlackung die Hitze bei fast ganz geschlossener Muffel bedeutend gesteigert.
Sobald das Kupfer in der sich fortwährend vermehrenden bräunlichen Schlacke blickt, kühlt man den Scherben in Wasser ab. Der durch eine Gegenprobe mit Gaarkupfer ermittelte Kupfer- verlust wird der Hauptprobe zugerechnet. Auf 10 Pfd. Blei ver- schlackt sich etwa 1 Pfd. Kupfer. Das Gaarmachen auf der Capelle hält man für noch schwieriger wegen minder sicheren Einhaltens des richtigen Hitzgrades. — Im
Mansfeld
’schen macht man ½ Ctr. Schwarzkupfer mit 8 Pfd. Blei auf dem Scherben gaar.
B
.
Gaarmachen mit Borax auf dem Scherben
.
Scherbenprob
mit Borax.
Die Erscheinungen beim Gaarmachen weichen etwas ab, je nachdem beim Schwarzkupferschmelzen als Ansammlungsmittel Antimon, Arsen oder Blei genommen worden. Auch setzt man wohl einige Procent dieser Stoffe, wenn sie in dem Probirgute nicht vorhanden, beim Gaarmachen selbst zu, um das Kupfer leichtschmelziger zu machen oder das Gaaren zu befördern, na- mentlich Blei bei einem Nickel- und Kobaltgehalt.
Geht der Kupfergehalt des Probirgutes unter 1 % hinunter, so fügt man zu demselben das 3—4 fache von dem zu erwarten- den Gaarkupfergehalt an Gold, dessen Mehrgewicht dann den Kupfergehalt ergiebt.
II.
Kupfer
. Trockne Proben.
Antimonhalt. Kupfer.
1)
Antimonhaltiges Schwarzkupfer
. Man bildet in der Muffel durch 3 grosse Kohlen oder besser durch Koks einen Raum zur Aufnahme von 2—4 Gaarscherben (Taf. VI. Fig. 80), macht diese weissglühend, setzt den Borax in einem Skar- nitzel und, wenn er geschmolzen ist, das Schwarzkupfer auf den Scherben, indem man bei 20—40 Pfd. schweren Schwarzkupfer- königen die gleiche Menge Borax, bei über 40pfündigen nur 40 Pfd. Borax und bei weniger als 20 Pfd. haltigen immer 20 Pfd. Borax nimmt. Bei zu viel Borax oder zu tiefem Scher- ben bedeckt die Schlacke das Korn zu sehr und der Luftzutritt zu demselben wird behindert. Man schmilzt nun den Inhalt der Scherben bei vorgelegter Kohle und geschlossener Muffelmün- dung möglichst rasch ein, indem man bei Steinkohlenöfen sofort nach dem Schliessen der Muffel schürt, wobei dann die Muffel hellroth bis weiss sein muss. Dauert das Einschmelzen zu lang, so bildet sich eine Oxydhaut und es verschlackt sich leichter Kupfer. Ein schwefelhaltiges Kupfer sprüht beim Aufsetzen. Sobald das Korn eingeschmolzen ist, öffnet man die Muffelmün- dung etwas und lässt Luft zutreten, worauf das Korn zu treiben beginnt, indem unter Verdampfen von etwas Antimon das Eisen sich in Schuppen abscheidet und vom Borax aufgelöst wird, desgleichen auch Antimon als antimonige Säure und antimon- saures Salz. Während dessen ist das Korn oberflächlich trübe, wird aber blank, sobald das Eisen entfernt ist, und es dampft dann noch bei gehörigem Luftzutritt ohne Kupferverschlackung Antimon weg. Hat das Dampfen etwas nachgelassen und ist das Korn nach einigen Minuten ziemlich klein geworden, so nimmt man den Scherben mit einer Backenzange aus dem Ofen, hält ihn vorsichtig auf Wasser, sodass das Wasser nicht direct mit dem flüssigen König in Berührung kommt, und zieht erste- ren, sobald das Metallkorn erstarrt ist, zur gehörigen Abkühlung mehrere Male durchs Wasser. Der entschlackte König wird nochmals in dem möglichst heissen Ofen mit Borax behandelt, um die letzten Antheile Antimon zu verdampfen. Alsbald hört das Rauchen auf und das meergrün erscheinende Kupfer blickt mit Regenbogenfarben. Nach dem Blicken erstarrt das Kupfer, da es in reinem Zustande in der Muffel schwer flüssig zu erhal- ten ist, und sinkt wohl in der Schlacke unter, wenn eine hin- reichende Menge davon vorhanden. So lange das Korn noch nicht gaar ist, bleibt es bei hinreichender Hitze auf dem Scher- ben beweglich.
Deutsche Probe
. §. 91. Gaarmachen.
Damit es sich nicht mit einer rothen Kupferoxydulhaut überzieht, nimmt man den Scherben nach dem Blicken rasch aus dem Ofen und kühlt ihn in vorhinniger Weise ab, wo dann bei richtiger Wahrnehmung dieses Augenblicks die sehr geringe Kupferverschlackung durch einen Rückhalt des Königs von 0,1—0,2 % Antimon aufgewogen wird. Die Schlacke ist höchstens unterwärts der Stelle, wo der König gelegen hat, etwas rothge- färbt. Letzterer zeigt beim Breitklopfen rothe, bei mehr Antimon graue Farbe auf dem Bruche und erhält erst bei ziemlich weit getriebener Ausplattung Kantenrisse.
Noch nicht gaares Kupfer kann äusserlich roth sein, hat aber einen grauen Bruch; übergaares Kupfer ist spröde, äusser- lich dunkelroth, hat statt eines körnigen einen mehr geflossenen oder bei hoher Uebergaare schuppigen Bruch bei gleichzeitig rother Schlacke. Bei Anwesenheit von Antimon oder Arsen ist der Bruch niemals so schön, wie beim Vorhandensein von Blei. Reines Gaarkupfer hat eine reine Kupferfarbe, gleichförmig körnigen Bruch bei Rosafarbe auf demselben und ist ductil.
Bei einem grössern Eisengehalt kann es erforderlich werden, wenn sich der Borax damit gesättigt hat und der König nicht mehr gehörig arbeitet, denselben mehrmals zu entschlacken und mit frischem Borax in Berührung zu bringen. Zweckmässig ist es, vom Probirgut nur so viel einzuwägen, dass das Gaarkupfer- korn nicht über 10 Pfd. wiegt. Mit zunehmender Grösse des- selben muss die Hitze gesteigert werden und es bleibt leichter ein störender Antimongehalt im Gaarkupfer. Bei gut ausgeführten Proben differiren dieselben dann höchstens um 5—10 Pfdthle. Man stellt gewöhnlich nur 2 Proben gleichzeitig an; nur sehr geübte Probirer können 4 Proben auf einmal übersehen.
2)
Arsenhaltiges Kupfer
. Man behandelt das Probir-
Arsenhaltiges Kupfer.
gut ganz so, wie ein antimonhaltiges, schmilzt bei hoher Tem- peratur möglichst rasch ein und lässt sich unter Luftzutritt die fremden Bestandtheile oxydiren. Das Arsen raucht theils weg, theils geht dasselbe als arsensaures Eisenoxyd in die Schlacke. So lange noch Eisen vorhanden ist, zeigt sich das Korn ober- flächlich trübe, wird aber mit dessen Abscheidung blank und bleibt dies auch während der nun noch folgenden Arsenver- flüchtigung, wenn die Temperatur hinreichend hoch ist. Sobald auch das Arsen entfernt ist, blickt das Kupfer nur kurze Zeit mit Regenbogenfarben und erhält, wenn man es nicht rasch herausnimmt und in vorhin angegebener Weise abkühlt, eine
II.
Kupfer
. Trockne Proben.
Kupferoxydulhaut und wird trübe. Das Blicken ist weniger deutlich, als bei antimonhaltigem Kupfer, indem das Aufhören des Arsendampfes sich weniger markirt, als das des Antimon- rauches.
Hört der König während der Operation mit Arbeiten auf, so kann dies in Folge der zu sehr gesunkenen Temperatur — wo dann eine Temperaturerhöhung hilft — oder durch eine Uebersättigung des Borax geschehen sein, in welchem letzteren Falle die sonst schwarzgrüne Schlacke oberflächlich tomback- braune glänzende Blättchen von basisch arsensaurem Eisenoxyd zeigt. In solchem Falle muss man den König ausschlacken und mit frischem Borax behandeln, weil durch ein Nachsetzen von Borax auf den alten Scherben die Masse zum völligen Erstarren gebracht werden kann. Wenn es irgend angeht, sucht man ein mehrmaliges Aufsetzen des Königs auf einen neuen Scherben zu vermeiden, weil dabei wegen bereits stattgehabter Ver- schlackung des grössten Theils Eisen mehr Kupferverlust ent- steht, als wenn man das Gaaren in einer Tour vollendet. Man fügt deshalb wohl auf den ursprünglichen Scherben Borax nach, aber dann nur ganz im Anfang, wenn die Schlacke völlig flüssig und der König noch nicht blank ist. Hat das Blankwerden einmal stattgefunden, so ist auch selten ein Boraxzusatz nöthig, wenn der Ofen heiss genug gehalten wird. Nur sehr unreine Schwarzkupfer werden in einer Periode nicht gaar. Bei sehr arsenhaltigem Kupfer bricht in starker Hitze eine den König jedesmal hebende Arsenflamme hervor und denselben umgiebt ringsum fortwährend ein blauer Schein von verbrennendem Arsen.
Bleihaltiges Kupfer.
3)
Bleihaltiges Schwarzkupfer
. Man verfährt im Allgemeinen, wie bei antimon- und arsenhaltigem Schwarzkupfer, nur gaart bleihaltiges Schwarzkupfer bei der kräftig oxydi- renden Wirkung des gebildeten Bleioxydes unter Dampfen bei deutlichem Treiben rascher, blickt, ähnlich wie auf der Capelle, bei grössern Körnern deutlicher, führt aber immer eine grössere Kupferverschlackung herbei, welche durch erfahrungsmässige Zu- rechnung (S. 182) ausgeglichen werden muss. Bei kleinen Kö- nigen ist aber das Blicken auch nicht deutlich zu gewahren und man nimmt die Probe für gut an, wenn sie nicht mehr dampft.
Die Schlacke von bleiischem Kupfer zeigt am Rande eine grünblaue Färbung, rings um den Kupferkönig herum und unter demselben eine cochenillrothe.
Englische Probe
. §. 92. Allgemeines.
Im
Mansfeldschen
macht man die Schwarzkupferkörner
Beispiele.
von Rohstein und Concentrationsstein mit Borax und 4—6 Pfd. Blei gaar und rechnet auf 1 Pfd. Blei ¼ Pfd. Kupferver- schlackung.
Zu
Agordo
Ann. d. min. 1855. VIII, 486.
werden beim Verschmelzen der Cement- kupfer auf Schwarzkupfer 2 Thle. Blei hinzugefügt und das er- folgende bleiische Schwarzkupfer mit Borax auf einer nicht ab- sorbirenden Capelle von bituminösen Schiefern gaar gemacht. Man rechnet auf 100 Gramm Blei 0,01 Grm. Kupferverlust.
Nennt man das Gewicht des Königs =
p
, das des zugesetzten Bleies =
p
1
, so ist der Verlust 0,1. 0,01
p. p
1
und der wirkliche Kupfergehalt
p
+ 0,001
p. p
1
.
2. Kapitel.
Englische oder cornische Kupferprobe.
§. 92. Allgemeines.
Diese dem englischen Kupferhütten-
Werth der Probe.
prozesse nachgebildete Probirmethode giebt ähnliche, meist aber noch grössere Verluste, wie dieser, und mag so zu dessen Con- trole dienen, eignet sich aber weniger für den Erzankauf, da die Resultate dieser Probe mit dem Aermerwerden der Erze sich um so mehr von der Wahrheit entfernen. Nach
Percy
Percy-Knapp
, Metallurgie I, 314. — B. u. h. Ztg. 1862. S. 318, 346.
bringt man auf den Waleser Kupferhütten gegen die cornische Probe 8—9 % Kupfer mehr aus und hat bei letzterer gegen die nasse Probe bei Erzen mit 15—7 % Kupfer 20—24 %, und bei Erzen mit 3—½ % Kupfer 40—66 % Verlust. Nach
Moissenet
B. u. h. Ztg. 1859. S. 127.
be- trägt dieser Verlust bei 6—7 procentigen Erzen nicht unter 20 % des ganzen Kupfergehaltes und steigt bei ärmeren auf 30—40 %. Auch erfordert die cornische Probe viel und nur durch eine andauernde Praxis zu erlangende Uebung, nament- lich ein sehr geübtes Auge, gestattet aber die Beurtheilung der Qualität des Kupfers, welche auf den Erzpreis von Einfluss ist.
Je nach dem ungefähren Metallgehalt, welcher durch eine
Probemenge.
Vorprobe — gewöhnlich ein Verwaschen in einer gestielten 15 Cm. weiten und 40 Mm. hohen Kupferschale, seltener eine Untersuchung vor dem Löthrohr oder auf nassem Wege oder
II.
Kupfer
. Trockne Proben.
eine Schmelzung auf Stein oder durch den praktischen Blick erkannt wird, wiegt man bei einem Kupfergehalt unter 10 % 400 Grän (S. 103), bei 10—30 % 200 Grän und bei reicheren Substanzen 100 Grän gepulvertes und durch ein Sieb mit 40— 60 Löchern pro engl. Linearzoll geschlagenes Probemehl ab.
Modificatio- nen.
Erze mit einem Kupfergehalt unter 30 % werden zur Ver- minderung der Kupferverluste zuvor auf einen Stein verschmolzen und zwar entweder direct, wenn sie ohne Weiteres einen passend zusammengesetzten Stein geben (
Buntkupfer erz, Gemenge von Kupferoxyd
und
Schwefelkupfer
) oder bei Schwefel- armuth mit Schwefel oder Schwefel und Eisen (
Schwefel- kupfer, Schlacken, oxydische Erze, geröstete anti- mon-
oder
arsenhaltige Erze
) oder bei Schwefelüberschuss im theilweise abgerösteten Zustande (
Kupferkies
mit oder ohne Schwefelkies, Zinkblende, Bleiglanz etc.). — Substanzen mit mehr als 30 % Kupfer verschmilzt man nicht auf Rohstein, sondern macht sie entweder gleich gaar (
gediegen Kupfer
) oder ver- schmilzt sie auf Schwarzkupfer und zwar im rohen (
oxydische
und
kohlensaure Erze
) oder im gerösteten Zustande (Ver- bindungen des Kupfers mit Schwefel, Antimon oder Arsen).
Fig. 71 auf Taf. VI zeigt die Einrichtung eines cornischen Kupferproben-Laboratoriums (S. 74).
Operationen.
§. 93. Manipulationen.
Je nach seiner chemischen Beschaf- fenheit unterwirft man das Probirgut verschiedenen Operationen.
Rösten.
1)
Rösten
. Schwefelreiche Erze werden gewöhnlich 10 Min., bei Anwesenheit von Blende, Bleiglanz, Schwefelkies etc bis ½ Stunde bei allmälig steigender Temperatur in einem grösseren mit Röthel ausgestrichenen, im Brennmaterial festgestellten cornischen Tiegel (Taf. VI Fig. 90a) in einem unbedeckten Windofen (Taf. III. Fig. 35) (von etwa 46 Cm. Tiefe, 24 Cm. Breite und 30 Cm. Länge für 12 Proben) unter stetem Umrühren mit einem Eisenspatel (S. 109) geröstet, bis die blaue Schwefelflamme auf- hört und das nicht gesinterte, sandig gewordene Röstgut äusser- lich braunroth und innerlich schwarz erscheint. Die Tiegel wer- den mit einer Backenzange (Taf. VII. Fig. 130d) gefasst und wohl zur Abkühlung in einen Eisenring gesetzt.
Zuweilen röstet man das Erz gar nicht und entfernt beim Rohschmelzen den Schwefelgehalt theilweise durch einen Sal- peterzusatz. Es erfordern z. B. 100 Grain Kupferkies 75 Grain Salpeter), um einen Stein mit 50 % Kupfer zu geben, 100 Schwe- felkies 180 Grain Salpeter.
Englische Probe
. §. 93. Verfahren.
Bei Anwesenheit von
Antimon
und
Arsen
röstet man scharf ab, zuletzt unter Zusatz von Koks- oder Anthracitpulver. Fehlt es dann im Röstgut an Eisen und Schwefel, so giebt man passende Zuschläge davon. Ein unangenehmer Bestandtheil ist
Bleiglanz
, indem selbst bei länger fortgesetzter Röstung, wobei leicht Sinterung eintritt, das Blei beim demnächstigen Schmelzen weniger in die Schlacke, als in den Stein geht. Durch Zusatz von etwas Eisen beim Rohschmelzen lässt sich kupferhaltiges Blei aus- scheiden; es muss aber hinreichend Schwefeleisen in der Probe sein.
2)
Schmelzen auf Rohstein
. Zur Verschlackung der
Rohstein- Schmelzen.
Erden und der beim Rösten gebildeten fremden Metalloxyde, sowie zur Ansammlung des Kupfers in einem Stein mit 40—60, durchschnittlich 50 % Kupfer mengt man das Röstgut in dem Tiegel, worin die Röstung geschah, mit 200—250 Grain trocknem Borax, 200 Grain Aetzkalk, 200 Gr. Flussspath, 150 Gr. Glas und etwa 50—100 Gr. Quarz, letztere beiden zum Schutz der Tiegel gegen Corrosion, namentlich wenn viel Schwefelkies vorhanden war und stärker geröstet werden musste. Oben auf kommt eine Kochsalzdecke. Gewöhnlich misst man die Reagen- tien nur in einem etwa 34 Mm. weiten, flachen Löffel und nimmt dann 1¼ Löffel Borax, 1 Löffel Flussspath, 1 Löffel Aetzkalk, ½ Löffel Glas und ¼ Löffel Quarz. Zum Schmelzen von 4 Proben dienen etwas engere Oefen, als beim Rösten, z. B. von 46 Cm. Tiefe, 20 Cm. Breite und 25 Cm. Länge. Man lässt die mit einer rostartig durchbrochenen Schaufel aufgegebenen, bis nahe an den Fuchs reichenden Koks vollständig durch- glühen, erzeugt durch Wegnehmen einzelner Stücke davon Löcher zur Aufnahme des Tiegels, wirft auf deren Sohle ein Stück kalten Koks, setzt den Tiegel darauf und umgiebt ihn ebenfalls mit kalten Koks, wenn die Erze vorher geröstet waren. Wollte man die Tiegel bei solchem Erz gleich in die volle Gluth bringen, so würden sie leicht reissen. Ist bei bedecktem Windofen die Masse nach etwa 20 Min. in Fluss gekommen, so fügt man zur bessern Ansammlung der Steintheilchen aus einer gestielten Mengkapsel (Taf. VI. Fig. 126 b) noch etwas Fluss hinzu, be- stehend aus 1 Löffel voll Kalk, 1 Löffel voll eines Gemenges von 2 Thln. Flussspath und 1½ Thl. Borax und nach Bedürf- niss Salpeter oder schwefelhaltige Substanzen, um einen weder zu kupferreichen, noch zu kupferarmen Stein zu erhalten, welcher in beiden Fällen schlechter röstet. Zu arme, also schwefelreiche Beschickungen erhalten einen Salpeterzusatz (etwa ½ Löffel voll),
II.
Kupfer
. Trockne Proben.
zu schwefelarme (z. B. oxydische oder zu stark geröstete Erze) Schwefelkies oder ein Gemenge von Eisenoxyd und Schwefel oder Weinstein und Schwefel. Man erkennt vor dem Zusatz des Flusses einen Schwefelüberschuss an dem lebhaften Blasenwerfen in der Mitte der geschmolzenen Masse, einen Mangel an Schwefel an der auf der Schmelze erscheinenden azurblauen Flamme, welche wahrscheinlich dadurch entsteht, dass Kupfer, statt sich zu schwefeln, verschlackt wird und mit dem Chlor des Koch- salzes jene Flamme bildet.
Bei zu armen Königen setzt man je nach dem Schwefelgehalt 3—9 dwts (S. 103) Salpeter hinzu; bei zu reichen Königen wählt man, wobei die Erfahrung das richtige Verhältniss an die Hand geben muss, eine der folgenden Compositionen: 3 dwts Salpeter, 1 dwts Weinstein; desgl. 3 und 2—2½ desgl. 3 und 2 und 1 dwt Schwefel; desgl. 3, 2 und 2; desgl. 3, 2½ und 2½. Bei zu schneller Schmelzung wirkt wegen zu frühen Niedersinkens des Königs der Salpeter unvollständig ein.
Die gehörig geschmolzene Masse wird in eine eiserne Giessform (Taf. VII. Fig. 133) gethan, diese im Wasser abgekühlt, umge- kippt, die Schmelze unterwärts in Wasser abgekühlt und der König vorsichtig entschlackt, wobei eine gute Schlacke beim losen Drücken in eckige Fragmente zerbricht, sich leicht vom König trennen lässt und beim Zerklopfen keine eingeschlossenen Stein- theilchen zeigt. Bei Mangel an Flussspath oder Kalk entsteht eine glasige, stark an dem König anhaftende, bei einem Ueber- mass davon eine dickflüssige, den Tiegel stark angreifende Schlacke. Unreine, kupferhaltige Schlacken werden nochmals mit Schwefel oder Schwefelkies umgeschmolzen. Bei 40—60, dchschn. 50 % Kupfergehalt ist der König bronzefarbig, glän- zend, oberflächlich convex, rissig und spaltig, leicht zu zer- brechen und zu pulvern. Mit abnehmendem Kupfergehalt wird derselbe messinggelb bis eisengrau, matt, äusserlich rauh, ober- flächlich mehr flach und zuweilen blasig, härter und schwieriger zu zerkleinern. Zu reiche Könige sind mehr rund, äusserlich sehr glatt und blank bei halbmetallischem Glanze und dunkler Farbe, auf dem Bruche muschlig, dicht und stark stahlblau, sie sind härter und bei ihrem grössern Gehalt an Schwefelkupfer sintern sie beim Rösten leicht. Die bezeichneten Eigenschaften werden durch einen Gehalt an Blei, Zink, Antimon, Arsen etc. verändert. Zur Beurtheilung der Könige muss der frische Bruch des völlig erkalteten Kornes betrachtet werden oder
Englische Probe
. §. 93. Verfahren.
man lässt den König so weit erkalten, dass er keine Anlaut- farben mehr bekommt, und thut einen Tropfen Wasser darauf, worauf er leicht zu zerbrechen ist.
Zum Halten der Könige, Schlacken etc. dient eine stäh- lerne oder kupferne Zange (Taf. VI. Fig. 123 a).
Hat man mehrere Könige, so legt man jeden in einen kleineren, zu seiner demnächstigen Schmelzung bestimmten Tiegel (Taf. VI. Fig. 90 b), numerirt die Tiegel mit Röthel und versieht jeden derselben äusserlich noch mit zweierlei Zeichen oben und unten. Das eine Zeichen soll den nach dem Aussehen des Königs taxirten Kupfergehalt desselben angeben, um danach beim nach- folgenden Steinschmelzen die zu nehmende Salpetermenge zu normiren, und bedient man sich dazu nachstehender Symbole mit darunter gesetztem, dadurch bezeichnetem Kupfergehalt:
Das zweite Symbol bezeichnet die taxirte Grösse des Steins und, da diese von dem Kupfergehalt des Erzes wesentlich ab- hängt, zugleich auch den muthmasslichen Kupfergehalt des Erzes, um danach demnächst beim Steinschmelzen die anzuwen- dende Weinsteinmenge abschätzen zu können, welche mit der Grösse des Steins wächst. Nachstehende Symbole mit den sie bezeichnenden procentalen Kupfererzgehalten darunter sind üblich:
Danach bezeichnet z. B.
das Erz Nr. 2 mit 50—55 % Kupfer im Stein und 20 % Kupfer im Erz. Bei einem Antimon- und Arsengehalt macht man den Stein möglichst reich, z. B. 65 procentig.
Gerade die Taxation dieser Gehalte nach dem Augenmasse erfordert eine bedeutende Uebung.
3)
Rösten des Rohsteins
. Die Rohsteinkönige werden
Rohstein- röstung.
in einem messingnen Mörser mit Schliessdeckel und oberhalb desselben um das Pistell gelegtem Handtuche zur Verhütung des Stäubens feingestossen und entweder im Tiegel im Wind- ofen geröstet, indem man zu Anfang fortwährend 15—20 Min. lang rührt, dann seltener und die Röstung ½—1 Stunde fort-
Kerl
, Probirkunst. 13
II.
Kupfer
. Trockne Proben.
setzt — oder man vertheilt das Steinpulver auf mehrere Röst- scherben und röstet unter der Muffel unter wiederholtem Auf- reiben und Einmengen von jedesmal etwa 20 Grain Anthracit- pulver. Qualmen die Proben nicht mehr, so giebt man zur Zer- legung der schwefelsauren Salze noch eine Hitze oder mengt besser kohlensaures Ammoniak ein.
Schwarz- machen.
4)
Schwarzkupferschmelzen
. Man mengt den gerö- steten Stein im Röstgefäss mit 50—150 Grain Soda, 50—150 Gr. Weinstein (oder 15—20 Gr. Kohlenpulver) und 20—30 Gr. Borax oder mit 50—200 Gr. Weinstein, 10—50 Gr. Salpeter und 20—30 Gr. Borax oder am häufigsten mit ¼ Löffel Sal- peter, ⅓—½ Löffel Borax und 2 Löffel Weinstein und giebt eine Decke von feingeriebenem Kochsalz, wozu man nach 10 Min., wenn Alles in Fluss ist, noch etwas weissen Fluss hinzu- fügt, falls die Schlacke sehr unruhig fliesst, was ein Beweis von einer grösseren Menge Unreinigkeiten, namentlich von Eisen ist.
Man giesst in einen Einguss aus, kühlt wie vorhin ab, ent- schlackt nach dem Erkalten die Masse und hebt die Schlacke zum Umschmelzen auf. Es entstehen leicht kupferhaltige Schlacken bei Mangel an Kohle, zu viel Borax, zu niedriger oder zu hoher Schmelztemperatur oder wenn das Kupfer längere Zeit flüssig geblieben ist und sich dabei oxydirt hat.
Oxydirten
und
gesäuerten Erzen
und Producten setzt man ausser obigen Zuschlägen noch 20—30 Grain Kalk und Eisenoxyd zu, wenn diese Körper im Probirgute fehlen, wo sich dann der oberflächlich glatte und meist convexe, auf dem Bruche feinkörnige, matte, grauliche bis kupferrothe König gut von der Schlacke trennen lässt. Fremde Metalle verändern die Farbe in ein helleres Grau und machen den König bald weicher (
Blei
), bald härter (
Eisen, Antimon, Arsen, Zinn
). Bei unvoll- ständiger Röstung ist der zu verwerfende König mit einer dunklen Steinschicht überdeckt. Ein Bleigehalt vermehrt die Kupfer- verschlackung.
Schwarz- kupfer- Waschen.
5)
Waschen des Schwarzkupfers
. Zur theilweisen Entfernung fremder Substanzen durch Verschlackung thut man den König nebst 1 Löffel voll weissem Fluss und 1 Löffel voll feingeriebenem Kochsalz (zu grobes erzeugt ein Spritzen) in eine gestielte Mengkapsel und aus dieser in den starkglühenden Schwarzkupfer-Schmelztiegel, giesst die gutgeschmolzene Masse nach 5—8 Min., wenn Tiegel und Schlacke gleiche Farbe haben,
Englische Probe
. §. 93. Verfahren.
in einen Einguss, kippt diesen nach einigem Erkalten um, kühlt die Masse unterwärts in Wasser und entschlackt.
Der weisse Fluss (S. 127) wird auf die Weise bereitet, dass man 2 Vol. Weinstein in kleinen Stücken und 3 Vol. Salpeter in Krystallen (nicht gepulvert, weil sonst die Reaction zu stark wird) in einen Eisentopf thut, ein dickes glühendes Eisen ein- hält und umrührt, dann nach dem Erkalten feinreibt.
6)
Gaarschmelzen des Schwarzkupfers
. Man schmilzt
Gaar- schmelzen.
den gewaschenen König in dem stark rothglühenden Tiegel vom Waschen rasch ein und fügt, sobald die mit einer Oxydhaut überzogene Masse blank geworden und sich Augen zeigen, in die Mengkapsel hinter einander gethan ½ Löffel voll weissen Fluss und 1 Löffel voll trocknes feines Kochsalz hinzu, welches letztere theils eine zu rapide gaarende Wirkung des weissen Flusses vermindert, theils die Verflüchtigung von Antimon, Arsen etc. befördert, während der Salpetergehalt im weissen Fluss die Oxydation der fremden Beimengungen veranlasst. Je nach der Reinheit des Schwarzkupfers stimmt man die oxydi- rende Wirkung durch mehr Zusatz von Salpeter oder Weinstein bei Darstellung des weissen Flusses.
Hat der Tiegel die gehörige Hitze, so lässt man den Ofen theilweise offen, um Luft zutreten zu lassen und den König zu beobachten; bei mangelnder Hitze wird der Ofen anfangs geschlossen. Zeigt sich nicht alsbald eine meergrüne, die Rein- heit des Kupfers bekundende Farbe, so fügt man nach 3—4 Min. dieselbe Menge weissen Fluss und Kochsalz wie oben nach, verschliesst den Ofen und giesst den Inhalt des Tiegels nach 8—10 Min. vom Anfang des Prozesses in einen mit Oel, Graphit oder Holzkohlentheer ausgestrichenen Einguss, kippt diesen nach einigem Erkalten um, löscht die herausgefallene Schmelze unterhalb in Wasser ab und entschlackt. Geübte Pro- birer sehen zwar schon beim Ausgiessen der Masse an der Trü- bigkeit oder Klarheit, wie der König ungefähr beschaffen ist, man muss aber immer noch nach seiner Aussenbeschaffenheit be- urtheilen, ob der König gaar, übergaar oder noch roh. Ein gaarer König ist mehr oder weniger flach, oberflächlich orangeroth, weich, hämmerbar und zähe bei zartseidenglänzendem Bruche, welchen man dadurch hervorbringt, dass man den König mit einem Meisel einkerbt und dann im Schraubstock zerbricht.
Vertiefungen auf der Oberfläche des Königs, ein körniger purpurrother Bruch und rosen- oder earminrother Ueberzug bei
13*
II.
Kupfer
. Trockne Proben.
sehr rother, stark am König anhängender Schlacke deuten auf Uebergaare, also auf einen zu scharfen, salpeterreichen Fluss oder zu lange Oxydation zu Anfang vor Hinzufügung des Raffinir- flusses. Bei noch nicht hinreichender Gaare zeigt der König keine reine Kupferfarbe und muss noch ein oder mehrere Male gefeint werden. Besonders
Zink
verzögert das Blankwerden nach dem Einschmelzen und ein
Nickel-, Kobalt-, Zinn
- und
Antimongehalt
lässt sich nur durch einen geringen Bleizusatz entfernen, welcher aber stets Kupfer verschlackt.
Schlacken- schmelzen.
7)
Schlackenschmelzen
. Die Gaar- und Schwarzkupfer- schlacken werden mit 50—100 Grain Weinstein und 5—10 Gr. Kohlenpulver oder mit 50 Gr. Soda, 50—100 Gr. Weinstein und 5—10 Gr. Kohle oder meist nur mit etwas Weinstein allein aus der gestielten Mengkapsel in den noch vom Gaarschmelzen her stark glühenden Tiegel geschüttet und 10—15 Min. lang ge- schmolzen. Den erfolgenden König von 1—5 Grain Gewicht macht man nöthigenfalls gaar.
3. Kapitel.
Probeschmelzen im Grossen.
Anwendbar- keit.
§. 94. Allgemeines
. Wo bei armen Erzen, z. B.
Kupfer- schiefern
, das richtige Nehmen einer Durchschnittsprobe Schwie- rigkeiten macht, führt man wohl ein Probeschmelzen im Grossen
Verfahren.
aus, so im
Mansfeldschen
. Man sucht von jedem Fuder à 60 Ctr. nach der Hütte gefahrener Schiefer einige Stücke aus, sammelt dieselben bis zu 1—4 Fuder an, röstet und verschmilzt sie mit 4—6 Ctr. Flussspath pro Fuder in einem kleinen Schacht- ofen. Bei Sanderzproben setzt man erst eine Schieferprobe durch, dann Schiefer- und Sanderz zusammen und berechnet aus der Differenz den Gehalt an Rohstein. 1 Fuder Sanderze wird mit 17½ Ctr. Flussspath, 20 Ctr. Rohschlacken und 3 Ctr. Kalkstein beschickt. Der erfolgende Rohstein wird sorgfältig gereinigt, gewogen, in kleine Stücke zerschlagen und nach der schwe- dischen Probe (§. 97) probirt.
§. 95. Nasse Proben.
II. Abschnitt.
Nasse Proben
.
§. 95. Allgemeines
. Von der vorhandenen grossen Anzahl
Praktische Methoden.
hierher gehöriger Proben empfehlen sich für dokimastische Zwecke wegen ihrer Einfachheit und Genauigkeit von den
gewichts- analytischen
Proben die
modificirte schwedische
und die
Kupfersulphürprobe
, von den
volumetrischen
die
Cyankalium
- und
Pelouze
’sche Probe
und von den
colo- rimetrischen
die
Heine
’sche
und
Jacquelin
’sche Probe
.
Die Auswahl der einen oder andern Methode richtet sich
Auswahl der Proben.
theils nach dem Kupfergehalt des Probirgutes (
Heine
’sche Probe für die kupferärmsten Substanzen), theils nach den zur Dis- position stehenden Geräthschaften und Reagentien, theils und hauptsächlich nach der Anwesenheit gewisser Substanzen im Probirgut, welche mehr oder weniger auf die Genauigkeit des Resultates influiren. Ein
Antimon
- und
Arsengehalt
schadet z. B. nicht bei der Cyankalium-,
Pelouze
’schen und
Heine
’schen Probe, macht aber die schwedische und theilweise die Kupfer- sulphürprobe umständlicher, indem man diese Substanzen zuvor in geschwefelten Zustand versetzen und dann durch Schwefelalkalien extrahiren muss. Auch durch Rösten und ein passendes Verfahren beim Auflösen (S. 35) lassen sich die angeführten Stoffe theilweise beseitigen.
Nickel
und
Kobalt
, in Ammoniak resp. mit blauer und rother Farbe auflöslich, beeinträchtigen besonders das Re- sultat derjenigen Proben, bei welchen eine Reaction auf in Ammoniak mit blauer Farbe gelöstes Kupferoxyd ausgeübt wer- den soll (Cyankalium-,
Pelouze
’sche und colorimetrische Probe), in welchem Falle man das Kupfer aus der ursprünglichen sauren Lösung durch Ausfällen mit Eisen, Schwefelwasserstoffgas oder unterschwefligsaurem Natron von jenen Stoffen abscheidet und behuf der weitern Probe den kupferreichen Niederschlag in Säure wieder auflöst.
Zink
schadet nur bei der Cyankaliumprobe, sowie ein Ueberschuss von
Eisen
bei allen mit Ammoniak zu behandelnden Proben (Cyankalium-,
Pelouze
’sche und colori- metrische Proben), indem der voluminöse Niederschlag von Eisen- oxydhydrat leicht Kupfer zurückhält. Man trennt dann zuvor das Kupfer vom Zink und auch vom Eisen ähnlich wie vom Nickel und Kobalt oder durch wiederholtes Auflösen des volu- minösen Eisenniederschlages und Fällen mit Ammoniak. Auch
II.
Kupfer
. Nasse gewichtsanalyt. Proben.
durch ein passendes Verfahren beim Auflösen des Probirgutes (S. 35) kann man auf die theilweise Entfernung des Eisens hinwirken.
1. Kapitel.
Gewichtsanalytische Proben.
Werth der Proben.
§. 96. Allgemeines.
Von den hierher gehörigen Proben, der
schwedischen
und der
Kupfersulphürprobe
, ist letztere, obgleich etwas complicirter, wegen geringerer Schädlichkeit fremder Metalle einer allgemeinern Anwendung fähig, als erstere und gewährt analytische Genauigkeit sowohl bei den höchsten, wie bei den niedrigsten Kupfergehalten.
Theorie.
§. 97. Modificirte schwedische Kupferprobe.
Dieselbe beruht auf der längst bekannten Thatsache, dass Kupfer aus schwefel- und salzsaurer Lösung vollständig, aber unvollständig aus sal- petersaurer Lösung durch Eisen metallisch ausgefällt wird. Die Uebelstände (Zeitverlust, Bildung basischer Salze etc.), welche mit dem früher üblichen Verfahren
Bgwfd. I, 409. II, 305. VII, 18.
bei Ausführung dieser Probe verbunden waren, sind durch passende Abänderung desselben von dem Verfasser
B. u. h. Ztg. 1854. S. 35; 1855. S. 33.
beseitigt und hat das so modificirte Ver- fahren auf verschiedenen Hütten (
Oberharz, Unterharz, Agordo, Mansfeld
B. u. h. Ztg. 1865. S. 153.
) für kiesige Erze, Leche, Schwarzkupfer, Grubencementwässer etc. Eingang gefunden, ist auch sonst empfohlen worden, z. B. von v.
Hubert
Oestr. Ztschr. 1854. S. 225; B. u. h. Ztg. 1855. S. 37.
,
Streng
Pogg
. Ann. XCIV, 506.
,
Storer
B. u. h. Ztg. 1860. S. 484.
,
Field
B. u. h. Ztg. 1861. S. 167.
u. A.
Einfluss an- derer Metalle.
Ohne Einfluss auf das Proberesultat sind
Eisen, Mangan
und
Zink
, weil sie überall nicht von Eisen gefällt werden. —
Nickel
und
Kobalt
werden selbst in der Kochhitze von Eisen- draht gar nicht oder nur spurenweis niedergeschlagen. Nach Andern sollen diese Metalle zum geringen Theil in Folge des durch Contact von Kupfer und Eisen entstandenen galvanischen Stromes in der Hitze, nicht in der Kälte präcipitirt werden, so
§. 97. Schwedische Probe.
auch durch
Winkler
’s Eisenpulver (S. 139). —
Quecksilber
wird durch Eisen gefällt und erfordert zu seiner Entfernung ein Glühen des erhaltenen Cementkupfers auf einem Röstscherben, wobei letzteres als Oxyd (mit 79,83 % Kupfer) bestimmt wird. —
Blei
, durch Eisen fällbar, schadet nicht, weil dasselbe beim Auf- lösen in Schwefelsäure im Rückstande bleibt und nur spurenweise in Lösung geht. —
Zinn
und
Antimon
, beide durch Eisen präci- pitirbar, werden dadurch beseitigt, dass man das Probirgut durch Salpetersäure zersetzt, filtrirt und das von Antimon und Zinn be- freite Filtrat mit Schwefelsäure eindampft. —
Arsen
, durch Eisen fällbar, erfordert zu seiner Abscheidung ein Auflösen der Substanz in Königswasser, Neutralisiren der Lösung und etwa halb- stündige Digestion derselben mit Schwefelkalium oder Schwefel- natrium, worin sich die Schwefelmetalle des
Arsens
sowie auch, wenn sie gleichzeitig vorhanden, die des
Antimons, Zinnes
und
Goldes
lösen. Man filtrirt, nachdem kurze Zeit auf- gekocht, die unlöslichen Schwefelmetalle, darunter Schwefel- kupfer ab, wäscht einigemal mit kaltem etwas Schwefelnatrium enthaltenden Wasser aus, verschliesst die Spitze des Trichters und giesst auf dessen Rand, oberhalb seines Inhaltes, heisses Königswasser, wo sich dann die Schwefelmetalle vom Filter ablösen, nach dessen Durchstossung in ein Digerirglas gespritzt und jetzt wie eine arsenfreie Probe auf die unten angegebene Weise behandelt werden. Hat man einen Schwefelwasserstoff- apparat zur Hand, so kann man auch die antimon- oder arsen- haltige Lösung mit Ammoniak übersättigen und Schwefelwasser- stoff einleiten, wo sich dann die gebildeten Schwefelmetalle des Antimons, Arsens, Goldes und Zinnes im gleichzeitig entstan- denen Schwefelammonium auflösen. Man filtrirt und verfährt weiter, wie eben angegeben.
Storer
empfiehlt, das Arsen mit dem Kupfer niederzuschlagen und durch Glühen in Wasserstoff ersteres zu entfernen. Auch röstet man wohl antimon- und arsenhaltige Substanzen ab und verfährt mit dem Röstgut wie gewöhnlich (z. B. mit Fahlerzen auf
Rothenbacher
Hütte). —
Silber
bleibt beim Lösen als Chlorsilber im Rückstand.
1 Probircentner des möglichst fein geriebenen, nöthigenfalls
Manipu- lationen.
bei Anwesenheit schädlicher Metalle in vorhinniger Weise vor- bereiteten Probirgutes wird in einem Kolben durch Königs- wasser zersetzt, etwas bleifreie Schwefelsäure vorsichtig hinzu- gefügt und damit zur Trockne oder nur so weit eingedampft, bis alle Salpetersäure
vollständig
ausgetrieben ist und weisse
II.
Kupfer
. Nasse gewichtsanalyt. Proben.
Dämpfe von Schwefelsäure entweichen. Die erkaltete Masse weicht man in heissem Wasser auf oder kocht sie mit Wasser kurze Zeit, nachdem nöthigenfalls, wenn sie ganz trocken war, einige Tropfen Schwefelsäure zur Lösung etwa entstandener basischer Kupfersalze hinzugefügt. Man filtrirt in einen gerad- wandigen Kolben (Taf. VI. Fig. 104), wäscht den Rückstand bis zum Verschwinden der sauren Reaction des Waschwassers mit heissem Wasser aus und kann in ersterem nach dem Trock- nen durch Schmelzen mit Potasche, Mehl und Eisen einen Blei- gehalt bestimmen (S. 164).
Zu dem etwas sauren, nicht zu concentrirten Filtrat fügt man 2 oder 3 etwa 30—40 Mm. lange Eisendrahtstifte und erwärmt die dieselben bedeckende Flüssigkeit bis zur lebhaften Wasserstoff- gasentwicklung, wo sich dann das Kupfer schwammförmig auf dem Eisen niederschlägt. Bei zu concentrirter und nicht hinreichend saurer Lösung setzt sich das Kupfer zu fest am Eisen an. Ist nach 10—15 Min. die blaue Färbung der Flüssigkeit verschwunden und zeigt sich — welche Probe nie zu unterlassen ist, weil selbst bei ganz farbloser Flüssigkeit dieselbe noch Kupferoxydul ent- halten kann — an einem eingetauchten angespitzten Eisendraht kein rother Kupferanflug mehr, so decantirt man die saure Flüssigkeit möglichst vollständig von Eisendraht und Kupfer, füllt den Kolben mit
kaltem
Wasser, um die Bildung basischer Eisensalze thunlichst zu vermeiden, decantirt und wiederholt diese Operation noch 2—3mal mit kochendem Wasser, worauf man auf die Kolbenmündung eine flache Porzellanschale (Tassen- schale) hält, den Kolben umkippt, das Eisen nebst Kupfer in die Schale gelangen lässt und dann den Kolben, nachdem sich alles Kupfer abgesetzt hat, seitwärts bei etwas geneigter Schale rasch abzieht. Man reibt mit den Fingern das noch an den Eisendrähten haftende Kupfer fort, spült letztere im Wasser der Schale ab und entfernt sie, worauf man die Flüssigkeit vor- sichtig möglichst vollständig vom Kupfer decantirt, wobei vom Eisen herrührende Kohlenstofftheilchen mit fortgehen. Die Schale wird zum Trocknen ihres Inhaltes so vorsichtig auf einem Sandbade, im Stubenofen etc. erhitzt, dass sich das Kupfer nicht oxydirt, dieses mittelst eines Borstenpinsels aus dem Porzellangefäss ins Wagenschälchen gekehrt, dann gewogen und wieder getrocknet, bis zwei Wägungen übereinstimmende Resultate geben. Das Kupfer muss eine rothe Farbe besitzen und kein gelbes basisches Eisensalz wahrnehmen lassen. Eine
§. 97. Schwedische Probe.
schwarze Farbe, wenn sie nach dem Fällen rothen Kupfers beim Trocknen desselben entstanden ist, deutet auf Oxydation; man glüht, wenn diese stark gewesen, das Kupfer alsdann auf einem Röstscherben bei Luftzutritt unter der Muffel und bestimmt es als Oxyd. Wurde das Kupfer schon beim Fällen mit Eisen schwarz, so schieden sich mit demselben andere Metalle (Antimon, Arsen, Blei) aus und zwar später, als das Kupfer, so dass man bei einiger Uebung letzteres neben ersteren ziemlich genau be- stimmen kann, wenn man von Zeit zu Zeit einen spitzen Eisen- draht in die Lösung bringt und zusieht, ob derselbe noch roth gefärbt wird oder anfängt schwarz zu werden. Letzteren Falls unterbricht man den Fällprozess sofort und erhält so reines Kupfer, während man aus der gebliebenen Lösung durch Zink Antimon und Arsen niederschlagen und ihre Gesammtmenge bestimmen kann. Auf diese Weise lässt sich z. B. ein grösserer Kupfergehalt im Hartblei bestimmen, wenn man durch eine passende Aufschliessmethode (S. 35) den grössten Theil des Antimons zuvor abscheidet.
Sollen bei dieser Probe genaue Resultate erfolgen, so muss man nach Vorstehendem die Bildung basischer Eisensalze, einen mechanischen Kupferverlust beim Decantiren und die Oxydation des Fällkupfers beim Trocknen vermeiden. Man filtrirt deshalb wohl das Kupfer ab, trocknet das Filter in einer bedeckten Porzellanschale, glüht den davon genommenen Rückstand, ver- brennt das Filter und bestimmt das Kupfer als Oxyd, bei welchem Verfahren man z. B. zu
Agordo
bis auf Tausendstel genaue Resultate erhält.
Storer
empfiehlt das Kupfer in Wasser- stoff zu glühen, wobei vorhandenes Oxyd reducirt und Arsen vollständig verflüchtigt wird.
Sämmtliche Operationen bei der beschriebenen modificirten schwedischen Probe nehmen für 10—12 Proben nur 2—3 Stunden Zeit in Anspruch und man erhält bei sorgfältigem Arbeiten mit Decantation wenigstens bis auf ½ % genaue Resultate.
Zur Bestimmung des Kupfergehaltes in
Cementwässern
zu
Schmöllnitz
dampft man 1 Liter davon zur Trockne, be- feuchtet den Rückstand mit verdünnter Schwefelsäure, extrahirt das Kupfer mit Wasser, fällt dasselbe durch Eisen, filtrirt, glüht das Kupfer und reducirt das Oxyd durch Schmelzen mit schwar- zem Fluss. Die erhaltenen Gramme Kupfer geben nach der Reduction Lothe des Wiener Handelsgewichtes in 1 Cbfss. Wasser.
II.
Kupfer
. Nasse gewichtsanalyt. Proben.
Modifi- cationen.
Durch Anwendung von
Zink
statt Eisens zur Kupferfällung ist dieser Probe bei entsprechender Abänderung der Manipulationen von
Mohr
Fresenius
, Ztschr. f. analyt. Chem. 1864. III, 334.
und
Fresenius
Fresenius
, Ztschr. f. analyt. Chem. 1864. III, 334.
analytische Genauigkeit gegeben; für dokimastische Zwecke sind jedoch Eisendrahtstäbe vorzuziehen, weil das in Granalienform angewandte Zink sich erst ganz auflösen muss, nicht selten Blei enthält und bei Vor- handensein von Nickel etc. dieses in grösserer Menge fällt, insofern man nach
M’Candless
Fresenius
, Ztschr. f. analyt. Chem. 1864. III, 334.
nicht das Kupfer durch einen besonders erzeugten elek- trischen Strom niederschlägt, wobei Nickel nicht mitfällt. Auch
Luckow
Dingl
., Bd. 177. S. 296.
empfiehlt, das Kupfer durch einen galvanischen Strom abzuscheiden und von Zink, Nickel, Kobalt, Eisen und Mangan zu trennen. Man bedarf dazu besonderer Geräthschaften (Platinschale,
Meidinger
’sche Elemente etc.) und erhält das Kupfer in cohärenter, weniger leicht oxydirbarer Form.
Classen
Erdm
., J. f. pr. Chem. Bd. 96. S. 259.
empfiehlt statt Zinks das reinere
Cadmium
in Stangenform.
Werth der Probe.
§. 98. Bestimmung des Kupfers als Sulphür.
Diese Probe eignet sich zur genauen Kupferbestimmung sowohl bei reichen, wie auch bei armen Substanzen und ist ohne Weiteres einer allge- meineren Anwendung fähig, als die schwedische Probe. Sie beruht darauf, dass man aus saurer Lösung das Kupfer durch Schwefelwasserstoffgas oder unterschwefligsaures Natron
Verhalten des unterschwefligsauren Natrons gegen Metalloxyde:
Himly
, in Ann. d Chem. u. Pharm. XLIII, 150;
Vohl
, ibid. XCVI, 237;
Slater
, in Chemical Gazette 1855. S. 369;
Gibbs
, in
Fresenius
’ Ztschr. III, 387.
als Schwefelkupfer fällt, dieses durch Glühen bei Luftabschluss unter Verflüchtigung von Schwefel in Cu verwandelt und aus letzterem den Kupfergehalt berechnet. 100 Cu enthalten 79,85 % Cu.
Einwirkung fremder Me- talle.
Unschädlich sind alle Metalle, welche durch die genannten Rea- gentien aus saurer Lösung nicht gefällt werden
(Eisen, Mangan, Zink, Nickel, Kobalt); Blei
bleibt beim Auflösen als schwefelsaures Bleioxyd zurück;
Quecksilber
und
Arsen
werden beim Glühen des Schwefelkupfers als Schwefelmetalle verflüchtigt. Nur
Antimon
und
Zinn
machen das Verfahren etwas umständlicher, indem sie, wie bei der schwedischen Probe (S. 199), entweder durch Auflösen der Substanz in Salpetersäure in unlöslichen Verbindungen ausgeschieden oder, in theilweise Lösung gebracht, durch Schwefelkalium (S. 199) ausgezogen werden müssen.
Man wendet diese Probe beim Kupfererzankauf z. B. in
Fahlun, Freiberg
u. a. an.
Verfahren.
Man löst 1 Gramm Probirgut (bei reichen Substanzen ½, bei armen bis 5 Gramm und mehr) in Königswasser, dampft
§. 98. Sulphürprobe.
mit etwas Schwefelsäure zur Trockne, befeuchtet die trockne Masse mit einigen Tropfen Schwefelsäure, löst in kochendem Wasser, wobei ausser unlöslichen Erden schwefelsaures Blei- oxyd zurückbleibt, filtrirt, erhitzt das bis auf 30—50 C.C. ver- dünnte Filtrat zum Kochen und setzt so lange eine Lösung von unterschwefligsaurem Natron zu, bis kein schwarzer Niederschlag mehr entsteht und nach dem Absetzen desselben durch neuen Zusatz des Fällungsmittels nur weisser Schwefel ausgeschieden wird. Zu
Fahlun
fügt man auf 1 Gramm Erz mit 5—8 % Kupfer in der auf 50 C. C. verdünnten kochenden Lösung 2—3 Cubikcent. einer gesättigten Lösung von unterschweflig- saurem Natron zu und kocht unter Umrühren bis zum Coaguliren des Niederschlages ¼ Stunde lang; bei kupferreicheren Sub- stanzen, z. B. Steinen, nimmt man nur ½ Gramm und ent- sprechend mehr Natronsalzlösung, indem man die erforderliche Menge davon nach dem ungefähren Kupfergehalt vorher aus- probirt hat. 1 C. C. gesättigte Salzlösung enthält 0,84 Gramm Salz und fällt 0,1 Gramm Kupfer, als neutrales Sulphat in 50 C. C. Wasser gelöst. 1 C. C. Schwefelsäure von 1,83 spec. Gew. zer- setzt 5 C. C. gesättigte Lösung von unterschwefligsaurem Natron. Weder bei einem grossen Ueberschusse an letzterem, noch in sehr saurer Lösung fällt das Kupfer vollständig. Bei Anwesen- heit von Eisenoxyd scheint durch unterschwefligsaures Natron das Kupfer nicht eher auszufallen, bis das Eisenoxyd durch das Salz in Oxydul verwandelt ist, weshalb es in solchem Falle eines grösseren Zusatzes von Natronsalz (z. B. 6 C. C.) bedarf. Auch Thonerde wird aus neutralen Lösungen durch das Natron- salz gefällt.
Der aus Schwefelkupfer und freiem Schwefel bestehende Niederschlag wird decantirt, abfiltrirt, mit kochend heissem Wasser ausgewaschen, getrocknet, vom Filter genommen, dieses verbrannt und die Asche desselben gemeinschaftlich mit dem Schwefelkupfer in einem bedeckten Porzellantiegel so lange er- hitzt, bis sich am Deckelrand kein verbrennender Schwefeldampf mehr zeigt. Bei diesem Glühen wird auch ein Gehalt an Schwefel- arsen und Schwefelquecksilber durch Verflüchtigung entfernt. Das zurückbleibende Cu wird im tarirten Porzellantiegel ge- wogen. Ein geringer Kupferoxydgehalt in der geglühten Masse schadet nichts, weil derselbe nahe dieselbe Kupfermenge ent- hält, wie Cu. Zur Vermeidung einer Oxydation kann man indess unter Hinzufügung von Schwefel beim Glühen Wasserstoffgas
II.
Kupfer
. Volumetr. Proben.
oder Leuchtgas durch den Deckel in den Tiegel leiten. Letz- teres setzt zwar eine geringe Menge Kohle ab, welche aber aufs Gewicht keinen wesentlichen Einfluss ausübt.
Hat sich beim Glühen schwefelsaures Kupferoxyd gebildet, so glüht
Forbes
B. u. h. Ztg. 1861. S. 168.
mit kohlensaurem Ammoniak, wo sich dann unter Verflüchtigung von schwefelsaurem Ammoniak ein Ge- menge von Cu und Cu mit 80 % Kupfer bildet. In
Freiberg
nimmt man die Fällung des Kupfers mit Schwefelwasserstoffgas vor und glüht das Präcipitat mit Schwefel unter Zuleiten von Leuchtgas.
Schwefelreiche Erze röstet man vor dem Auflösen zweck- mässig etwas ab (S. 34) und von Säuren unvollständig zersetz- bare Substanzen (
sehr arme Erze
, manche
Schlacken
) schliesst man zuvor durch Schmelzen mit kohlensaurem Kali, Natron (S. 27) oder saurem schwefelsauren Kali auf.
2. Kapitel.
Volumetrische Proben.
Werth der Proben.
§. 99. Allgemeines
. Diese Proben erfordern besondere Ge- räthschaften und nähere Bekanntschaft mit den analytisch- chemischen Operationen und Reactionen, lassen sich aber, ohne dass die Genauigkeit darunter leidet, meist schneller ausführen, als die gewichtsanalytischen. Die Anwesenheit anderer Metalle kann das Proberesultat mehr oder weniger beeinträchtigen und muss darauf besondere Rücksicht genommen werden.
Von der ziemlich grossen Anzahl vorgeschlagener, zum Theil sehr genauer volumetrischer Proben zur Kupferbestimmung sollen im Nachstehenden nur die
Pelouze
’sche Schwefelnatrium
- und die
Parkes
’sche Cyankaliumprobe
angeführt werden, welche wegen ihrer leichten Ausführbarkeit und hinreichenden Genauigkeit für technische Zwecke auf Hüttenwerken mehrfach in Anwendung sind und von denen die letztere vor ersterer den
Einfluss Fremder Stoffe.
Vorzug hat. Beide Proben erfordern die Herstellung lasurblauer ammoniakalischer Kupferlösungen, deren Farbenton durch einen Gehalt an Nickel, Kobalt, Chrom und Mangan, sowie auch durch Anwendung verschiedener Mengen Reagentien (§ 103)
§. 100.
Pelouze
’s Probe.
verändert werden kann. Bei Anwesenheit der genannten fremden Metalle, sowie bei einem grösseren Thonerde- und Eisengehalt empfiehlt es sich, das Kupfer zuvor aus saurer Lösung durch Schwefelwasserstoffgas auszufällen (S. 197).
Nickel
und
Ko- balt
sind in allen Fällen schädlich, weil ersteres die Ammoniak- lösung violett, letzteres dieselbe roth färbt. Zur Erkennung ihrer Anwesenheit braucht man nur die blaue ammoniakalische Kupfer- lösung mit Salzsäure oder Schwefelsäure zu übersättigen, das Kupfer vollständig durch Zink auszufällen, die zurückbleibende Lösung einzudampfen und mit Ammoniak zu übersättigen, wo dann eine entstehende blaue Färbung auf Nickel, eine rothe auf Kobalt schliessen lässt.
Küntzel
Erdm
., J. f. pr. Chem. Bd. 88. S. 486. — B. u. h. Ztg. 1864. S. 52.
hat neuerdings eine Titrirmethode für Kupfer und Nickel und für Kupfer und Zink angegeben.
§. 100. Pelouze’s Probe mit Schwefelnatrium.
Erdm
., J. f. pr. Chem. Bd. 37. S. 449; Bd. 38. S. 407. —
Dingl
., Bd. 102. S. 40.
Diese Probe
Theorie.
beruht darauf, dass Kupfer aus einer blauen ammoniakalischen Lösung durch Schwefelnatrium früher gefällt wird, als andere mit aufgelöste Substanzen (Zink, Antimon, Arsen etc.), unter Verschwinden der blauen Färbung. Die Fällung muss bei 65 —85° C. der Kupferlösung geschehen, wo sich dann eine con- stante Verbindung von 5 Cu + Cu erzeugt (5 Na + 6 Cu = 5 Cu + Cu + 5 Na).
Zur Herstellung des Titers der Normallösung löst man
Herstellung d. Normallösung.
1 Gramm chemisch reines Kupfer (galvanisch niedergeschlagen, dann mit Salpetersäure gereinigt, abgewaschen und getrocknet) in Salpetersäure, fügt Ammoniak im Ueberschuss hinzu, ver- dünnt die blaue Lösung bis zu 200 C. C. im graduirten Cylinder (Taf. VI. Fig. 110), bringt mit der Pipette 20 C.C. davon in einen Kolben, erhitzt diesen auf einem Drahtnetz bis zu der oben bezeichneten, mittelst eines Thermometers wahrzunehmenden Tem- peratur und fügt so lange Schwefelnatriumlösung (S. 143) nach ganzen C. C. aus der
Mohr
’schen Quetschhahnbürette (Taf. VII. Fig. 135) oder der Stopfbürette (Taf. VI. Fig. 111) hinzu, bis die blaue Färbung der Lösung völlig verschwunden ist, was man am besten gewahrt, wenn man das Feuer kurze Zeit weg- thut und sich das Schwefelkupfer absetzen lässt. Man wieder- holt dann diese Probe noch mehrere Mal, jedesmal mit 20 C. C.
II.
Kupfer
. Volumetr. Proben.
Kupferlösung, bis man völlig übereinstimmende Resultate erhält. Man lässt dann bei der zweiten Probe gleich aus der Bürette so viel Schwefelnatriumlösung hinzu, dass nach dem ersten ungefähren Versuche das Kupfer nahezu ausgefällt ist und be- endigt die Reaction durch jedesmaligen Zusatz von halben C. C. Schwefelnatriumlösung. Aus der für 20 C. C. Kupferlösung ver- brauchten Menge Schwefelnatrium lässt sich nun leicht berechnen, wie viel man von letzterer zu 200 C. C. Kupferlösung, welche 1 Gramm Kupfer enthalten, verbrauchen würde; diese Zahl giebt den Titer der Schwefelnatriumlösung für 1 Gramm Kupfer an und beträgt zweckmässig 50—60 C. C.
Hauptprobe.
Von der Probesubstanz löst man jetzt, je nach der Reich- haltigkeit, ½—1 Gramm und mehr in Königswasser, setzt zur Lösung Ammoniak im Ueberschuss, filtrirt bei entstandenem Niederschlage, wäscht ihn aus, löst denselben bei grösserem Eisengehalt nochmals in Säure, fällt abermals mit Ammoniak, filtrirt, verdünnt beide Filtrate zu 100 oder 200 C. C., nimmt davon mittelst der Pipette 20—40 C.C. und behandelt die bis zu der oben bezeichneten Temperatur in einem Kolben erhitzte Flüssigkeit mit der titrirten Schwefelnatriumlösung bis zum voll- ständigen Verschwinden der blauen Farbe. Aus der verbrauch- ten Schwefelnatriummenge wird der Kupfergehalt berechnet. Durch einen zweiten Versuch mit derselben Menge Lösung wird das vorhergehende Resultat bestätigt. Will man die mit Am- moniak versetzte Lösung ohne Weiteres titriren, so braucht man den Niederschlag, wenn er nicht zu bedeutend, vor dem Zusatz von Schwefelnatrium gar nicht abzufiltriren.
Bei
kupferarmem
Probirgut fällt man das Kupfer zuvor aus schwefelsaurer Lösung durch metallisches Zink, löst den Niederschlag in Salpetersäure und verfährt weiter, wie oben angegeben.
Diese Probe erfordert Uebung zur richtigen Erkennung des Reactionsendes, das erforderliche Erhitzen der Flüssigkeit ist lästig und der Titer der Schwefelnatriumlösung veränderlich, Uebelstände, an denen die nachfolgende und deshalb in neuerer Zeit häufig angewandte Probe zum Theil nicht leidet.
Theorie.
§. 101.
Parkes
’ Probe mit Cyankalium
.
B. u. h. Ztg. 1861. S. 164; 1862. S. 346; 1863. S. 302.
Percy
, Me- tallurgy I, 479. Bemerkungen dazu von
Liebig
: Ann. d. Chem. u. Pharm. Bd. 94. S. 198; von
Strohmeyer
: Bgwfd. XXII, No. 33.
Von
Parkes
seit
§. 101.
Parke
’s Probe.
1851 angewandt und von C.
Mohr
später empfohlen, beruht diese Probe darauf, dass, wenn man zu einer ammoniakalischen Lösung des Kupfers Cyankaliumlösung hinzufügt, erstere all- mälig unter Bildung von Kupfercyanürkalium entfärbt und zu- letzt ganz farblos wird. Die Anwesenheit von
Blei, Zinn, An- timon, Wismuth
und
Arsen
übt keinen störenden Einfluss auf das Resultat aus, dagegen schaden
Nickel, Kobalt, Zink, Mangan
und
Silber
der Genauigkeit, indem erstere beiden gefärbte ammoniakalische Lösungen geben, so dass man das Reactionsende für die Kupferbestimmung nicht richtig wahr- nehmen kann, und letztere drei gleichzeitig mit dem Kupfer das Cyankalium zersetzen. In solchem Falle beseitigt man das Silber beim Auflösen des Probirgutes durch Zusatz von etwas Kochsalz oder Salzsäure und die übrigen Metalle werden dadurch un- schädlich gemacht, dass man die Substanz mit Salpeter- und Schwefelsäure eindampft, die trockne mit Schwefelsäure etwas angesäuerte Masse auslaugt, aus dem sauren Filtrat durch Schwefelwasserstoffgas oder unterschwefligsaures Natron (S. 199) das Kupfer mit etwas Antimon, Arsen etc. ausfällt, das Schwefel- kupfer von den in Lösung gebliebenen schädlichen Metallen abfiltrirt und dann in Königswasser auflöst. Kommen
Eisen
und
Arsen
zusammen vor, so bildet sich beim Auflösen arsen- saures Eisenoxyd, welches in Ammoniak mit brauner Färbung löslich, die Reaction unsicher macht. Durch Zusatz von schwe- felsaurer Magnesia vor dem Cyankalium schlägt man dann das Arsen nieder.
Zur Herstellung der Normalcyankaliumlösung löst man ½
Herstellung d. Normallösung.
Gramm reines Kupfer (S. 141) in verdünnter Salpetersäure, dampft zur Austreibung der salpetrigen Säure etwas ab, übersättigt mit Ammoniak und verdünnt die Lösung bis zu 100 C. C. im Mess- cylinder. Von dieser Lösung werden zu wiederholten Malen, bis zur Erlangung übereinstimmender Resultate, jedesmal 10 C. C. aus einer Bürette mit Cyankaliumlösung versetzt, welche durch Auflösen von 20—30 Gramm Cyankalium des Handels in 1 Liter Wasser erhalten ist, bis, was nur durch Uebung zu erkennen, die blaue Farbe in eine blassviolette übergeht, welche nach 10—15 Min. vollständig verschwindet. Ist dieses nicht der Fall, so muss noch Cyankalium zugesetzt werden. Man erfährt auf diese Weise durch Rechnung, wie viel C. C. Cyankalium- lösung 1 Gramm Kupfer entsprechen.
Man löst je nach dem Kupfergehalt 0,5—5 Gramm Substanz
Hauptprobe.
II.
Kupfer
. Colorimetr. Proben.
in Salpetersäure, Salzsäure, Königswasser oder besser Salpeter- und Schwefelsäure, verdampft die freie Säure etwas, fügt Ammoniak im Ueberschuss hinzu, filtrirt einen entstandenen Niederschlag ab, der bei einem grösseren Eisengehalt nochmals gelöst und mit Ammoniak gefällt werden muss, verdünnt das Filtrat bis zu 100 oder 200 C. C., behandelt je 20 C. C., zur Controle zweimal, mit der titrirten Cyankaliumlösung, wie oben angegeben, und berechnet aus der verbrauchten Menge von letzterer den Kupfergehalt. Es kann auch ein geringer Eisen- niederschlag in der Flüssigkeit vernachlässigt und diese direct mit Cyankalium versetzt werden. Von Zeit zu Zeit (etwa alle Woche) bestimmt man den Titer der sich etwas verändernden Cyankaliumlösung und kann bis zu 0,1—0,2 % genaue Resultate erhalten.
Modification.
Nach
Fresenius
Fresenius
, quant. Anal. 5. Aufl. S. 282. — Dessen Ztschr. f. analyt. Chem. 2. Jahrg. 2. Hft S. 214.
ist auf das Resultat dieser Probe die Menge und Concentration des angewandten Ammoniaks, sowie die Anwesenheit neutraler Ammoniaksalze von Einfluss. v.
Wolfskron
Oestr. Ztschr. 1865. No. 20.
hat dies bestätigt und na- mentlich gefunden, dass sich der Ammoniakzusatz nach der Grösse des Kupfergehaltes richten müsse, was man durch praktische Uebung leicht er- reichen könne, wenn der Kupfergehalt ungefähr bekannt, so dass diese Probe für technische Zwecke allen Anforderungen entspreche, was man auch im metal- lurgischen Laboratorium zu
Clausthal
gefunden hat. Nach v.
Wolfskron
giebt eine verdünntere Cyankaliumlösung bessere Resultate, als stärkere, Salpetersäure bessere, als Königswasser, namentlich bei Zusatz von Schwefel- säure zur Salpetersäure sei das Reactionsende besser zu erkennen. Nach dem Hinzufügen von Ammoniak filtrirt man, namentlich bei viel Eisen, nicht gleich, sondern besser nach einiger Zeit.
Fleck
Polyt. Centr. 1859. S. 1313. B. u. h. Ztg. 1860. S. 180.
beseitigt alle Uebelstände der Probe dadurch, dass die auf 60° C. erwärmte Kupferlösung mit anderthalb kohlensaurem Ammoniak übersättigt und auch bei dieser Temperatur mit Cyankalium titrirt wird, nachdem man zur bessern Erkennung des Reactions- endes 2 Tropfen Eisenkaliumcyanidlösung zugesetzt hat. Es bildet sich dann nach beendigter Kupferreaction eine rothe Färbung von Ferrocyankupfer, welche durch einen Tropfen zugesetzten Cyankaliums wieder verschwindet.
3. Kapitel.
Colorimetrische Proben.
Theorie.
§. 102. Allgemeines.
Bei den colorimetrischen Proben ver- gleicht man die blauen Farbenschattirungen gleich dicker Schichten
§. 102. Allgemeines.
der zu untersuchenden kupferhaltigen ammoniakalischen Probe- flüssigkeit mit gleich dicken Schichten von Normalflüssigkeiten, welche bestimmte Kupfermengen auf ein gewisses Volum in am- moniakalischer blauer Lösung enthalten.
Von
Heine
Bgwfd. I, 33; XVII, 405.
ursprünglich in Deutschland seit 1839 (von
Keates
schon seit 1830 in England) nur für kupferarme Sub- stanzen (Schlacken, Kupferschiefer etc.) angewandt, ist das Prin- cip dieser Probe von
Jacquelin
Dingl
CXII, 38.
Erdm
., J. f. pr. Chemie. XLVI, 174. Bgwfd. XI, 300.
, v.
Hubert
v.
Hubert
, Anleitung, durch Colorimetrie den Kupfergehalt von Erzen und Hüttenproducten schnell und genau zu ermitteln. Wien 1854. B. u. h. Ztg. 1849. S. 677; 1851. S. 804.
und
Müller
Müller
, das Complementair-Colorimeter. Chemnitz 1854. Bgwfd. XVII, 406; XVIII, 18, 101, 117.
Erdm
., J. f. pr. Chem. LX, 474.
erweitert und auch für kupferreichere Substanzen angepasst worden. Obgleich für letztere, wie die neuesten Mittheilungen v.
Hubert
’s
Schemnitzer und Leoben. Jabrb. XIV, 1865. S. 187.
beweisen, sehr genaue Resultate erhalten werden können, so zieht man doch zur Bestimmung grösserer Kupfergehalte meist eine gewichtsanalytische Bestimmung vor, weil es dabei nament- lich weniger Geräthschaften bedarf und verschiedene Individuen gegen die Farben verschieden empfänglich sind, auch die blaue Farbe des Kupferoxydammoniaks in Folge noch nicht genau gekannter Einflüsse sich zuweilen mehr oder weniger ins Grün- liche neigt, was die Beobachtung erschwert. Nach
Müller
Bgwfd. XVIII, 118; XIX, 8.
steht die Färbung im engsten Zusammenhange mit der ver- brauchten Ammoniakmenge und die grünlichblaue Färbung macht sich um so bemerklicher, je grösser der Ammoniaküberschuss oder je mehr Ammoniaksalze in Lösung. Derselbe empfiehlt deshalb, sich einer titrirten Ammoniaklösung zu bedienen und anzumerken, wie viel Volumina Ammoniak nach Neutralisa- tion der freien Säure verbraucht sind. Salpetersaure Kupfer- oxydlösung giebt eine intensiver blaue Färbung, als schwefelsaure; eine salzsaure Lösung erscheint mehr grünlich, weshalb man zum Auflösen der Salpetersäure den Vorzug giebt. Nach einiger Zeit werden, selbst rein blaue, namentlich die schwächeren Normal- lösungen grünlich und verlieren an Intensität, weshalb sie von
Kerl
, Probirkunst. 14
II.
Kupfer
. Colorimetr. Probe.
Zeit zu Zeit frisch bereitet werden müssen, falls ein Zusatz von einigen Tropfen Salpetersäure und frischem Ammoniak nichts hilft.
Statt dieser veränderlichen Normallösungen hat
Dehnes
Dingl
., Bd. 172. S. 440.
blaue Kobaltgläser angewandt, deren Farbenton mit ammonia- kalischen Kupferlösungen von bestimmtem Gehalt übereinstimmt.
Da
Nickel, Kobalt
und
arsensaures Eisenoxyd
mit Ammoniak gefärbte Lösungen geben, so muss das Kupfer, wie bei den volumetrischen Proben (S. 197) durch Schwefel- wasserstoffgas oder unterschwefligsaures Natron aus saurer Lösung ausgefällt und das ausgewaschene Schwefelkupfer behuf der colorimetrischen Prüfung wieder aufgelöst werden. Auch führt ein solches Ausfällen des Kupfers durch Schwefelwasser- stoffgas oder aus schwefelsaurer Lösung durch Eisen oder Zink zu genaueren Resultaten, wenn viel Eisen und Thonerde vor- handen, welche beim Fällen mit Ammoniak viel Kupfer zurück- halten.
Bgwfd. XVII, 409.
Bleireiche
Substanzen mit geringen Kupfergehalten (Blei, Glätte etc.) werden in grösseren Mengen (bis 50 Grm. u. mehr) in Salpetersäure gelöst, mit Schwefelsäure zur Trockne ge- dampft und erst die Lösung davon mit Ammoniak behandelt, wenn kein grösserer Eisengehalt vorhanden, sonst fällt man das Kupfer durch Schwefelwasserstoff und titrirt das Eisen wohl mittelst Chamäleons.
Fresen
. Ztschr. III, 490.
In Säuren unlösliche Substanzen, z. B. manche Schlacken, müssen aufgeschlossen und zur Abscheidung der Kieselsäure zur Trockne gedampft werden. Kupferschiefer brennt man zur Ent- fernung des Bitumens zweckmässig vorher. Es empfiehlt sich, die Proben immer unter gleichen Verhältnissen anzustellen, na- mentlich die Säure- und Ammoniakmengen nach C.C. zuzu- setzen.
Am häufigsten von den colorimetrischen Proben wird die
Heine
’sche
zur Bestimmung geringer Kupfergehalte unter ½ % angewandt, zuweilen für grössere Gehalte auch die
Jacquelin-Hubert
’sche.
Müller
’s Verfahren, obgleich sehr genau, erfordert einen für dokimastische Zwecke meist zu theuren Apparat.
Heine
’s Probe.
§. 103. Heine’sche Probe für kupferarme Substanzen
(Kupfer-
§. 103.
Heine
’sche Probe.
schlacken, Kupferschiefer, Blei, Bleiglätte, Eisen, Eisensteine etc). Zur Herstellung der
Normallösungen (Musterflüssig
-
Herstellung der Normal- lösungen.
keiten)
löst man (z. B. im chemischen Laboratorium zu Clausthal) zunächst ½ Pfd = 5 Loth (0,025 Grm.) chemisch reines (galvani- sches) Kupfer in einer porzellanen Mensur von 4 Unzen (120 Grm. = 120 C.C.) Wasserinhalt in einigen Tropfen reiner Salpeter- säure, übersättigt mit Ammoniak, verdünnt die Lösung mit de- stillirtem Wasser bis zur Marke, thut diese Lösung in ein ob- longes Probeglas (Taf. VI. Fig. 107), verschliesst dasselbe dicht und bemerkt darauf 5 à 4, d. h. 5 Lth. Kupfer in 4 Unzen Flüssigkeit. Auf dieselbe Weise bereitet man weitere Normal- lösungen jedesmal von 4 Unzen Volumen mit 4, 3, 2, 1 und ½ Loth (0,0025 Grm.) Kupfer, thut dieselben in die Probegläser und signirt diese gehörig. (
Le Play
bereitet Musterflüssigkeiten mit einem Gehalte von 0,001, 0,002, 0,003 und 0,004 Gramm auf 25 C. C.;
Percy
nimmt den geringsten Gehalt zu 1/10 Grain = 0,0065 Gramm).
Nach
Wagmeister
Oestr. Ztschr. 1865. S. 270
muss man sich bei Bereitung der Nor- mallösung chemisch reiner Reagentien bedienen, indem z. B ordinäres Ammoniak die Lösung meist etwas grünlich färbt. Denselben Farbenton veranlasst ein Ueberschuss von Ammoniak, welcher dann durch einige Tropfen Salpetersäure wieder in reines Lasurblau umzuändern ist. Bei häufigem Gebrauche muss die Normallösung öfters frisch bereitet werden, weil in der Wärme, so wie auch durch Verdunsten von Ammoniak die Farbe wech- selt, indem geringe Mengen im Kupfer vorhandenes Eisen aus- gefällt werden. Die zum Lösen angewandte Säure übt nach dem- selben keinen Einfluss auf den Farbenton aus.
Das Probirgut (1 Probircentner und mehr) wird mittelst
Herstellung der Probe- lösung.
Salpetersäure oder Königswasser zersetzt (nöthigenfalls z. B. bei Schlacken vorher aufgeschlossen und das Kupfer durch Schwe- felwasserstoffgas gefällt, die freie Säure etwas verdampft, die Lösung mit Ammoniak wenig übersättigt, in die 4 Unzen- Mensur filtrirt und der Rückstand gehörig ausgewaschen.
Bei viel Eisen und Thonerde, welche beim Fällen mit Am- moniak Kupfer zurückhalten, (z. B. bei Proben unter 5 % Kupfer 0,2—1,0 %, bei kupferreicheren Proben mehrere Procent), muss der Niederschlag noch ein- oder zweimal aufgelöst, von Neuem
14*
II.
Kupfer
. Colorimetr. Proben.
mit Ammoniak gefällt und etwas erwärmt werden. Auch bei Anwendung zu heissen oder kalkhaltigen Wassers zum Aussüssen des Niederschlages bleibt Kupfer in demselben zurück, indem unter Verflüchtigung von Ammoniak sich basisches Kupfersalz und Kupferoxydhydrat ausscheidet. Man muss deshalb zuletzt mit schwach ammoniakalischem Wasser aussüssen. Ist beim Auf- lösen ein Ueberschuss von Säure angewandt, so braucht man mehr Ammoniak zur Uebersättigung und das Kupfer geht voll- ständiger in Lösung. Nimmt man zu viel Ammoniak, so ent- steht, wie bemerkt, grünlicher Farbenton und beim Erhitzen scheidet sich ein unter Entstehung einer lasurblauen Lösung Eisen- oxydhydrat aus. Grünliche und schmutzige Farben entstehen auch bei Vorhandensein von Chrom, Nickel, Kobalt und Mangan, weshalb man in solchem Falle, sowie auch bei stark eisen- und thonerdehaltigen Proben besser das Kupfer aus saurer Lösung durch Schwefelwasserstoff ausfällt, aussüsst und wieder auflöst. Lockeres, filziges Filtrirpapier giebt auch leicht unreine Lö- sungen.
Man misst jetzt das Filtrat in der in ¼ Unzen eingetheilten Mensur, thut dasselbe in ein oblonges Probeglas von denselben Dimensionen, wie das für die Musterflüssigkeiten, und vergleicht nun die Intensität seiner Farbe mit der der verschiedenen Muster- flüssigkeiten, indem man beide nebeneinander gebrachte Gläser am Halse fasst und sie mit der schmalen Seite, so dass man die dickste Flüssigkeitssäule erhält, gegen weisses Papier beobachtet. Stimmt die Farbenintensität der Probelösung mit einer der Muster- lösungen überein, so kann man ohne Weiteres den Kupfergehalt in der angewandten Menge Probirgut aus dem Volumen der Probirgutflüssigkeit und dem Kupfergehalt der Musterflüssigkeit finden. Erhielt man z. B. von 1 Probircentner Substanz 3,5 Unzen ammoniakalische Lösung und war deren Intensität gleich der Musterflüssigkeit mit 3 Loth Kupfer in 4 Unzen, so ergiebt sich der Kupfergehalt in 1 Ctr. Probirgut nach der Proportion 4 Unz.: 3 Loth = 3,5 Unz.: x = 2,6 Loth = 0,26 %.
War die Probeflüssigkeit intensiver, als die intensivste Mu- sterflüssigkeit, so muss erstere in Mensuren von 8 und 16 Un- zen Inhalt so weit verdünnt werden, bis ihre Intensität mit einer der Musterflüssigkeiten übereinstimmt, wo sich dann aus dem gemessenen Volum der ersteren und dem Gehalt der letz- teren in vorhinniger Weise der Kupfergehalt der angewandten Probemenge durch Rechnung ergiebt.
§. 104.
Jacquelin
’s Probe.
Bei diesem Verdünnen kann die Lösung ihren Glanz etwas verlieren und in Folge einer geringen Zersetzung des ammonia- kalischen Kupfersalzes durch Wasser grünlich werden. Ein paar Tropfen Ammoniak stellen dann die Farbe wieder her und machen sie etwas dunkler, bei zu viel Ammoniakzusatz wird die Lösung wieder grünlich und nicht dunkler. Durch Nichtbe- achtung dieser Vorsichtsmassregel erhält man zu geringe Ge- halte. War die Probelösung so schwach gefärbt, dass sie der Intensität der schwächsten Musterflüssigkeit nicht gleich kommt, so muss man erstere entweder eindampfen oder besser eine neue Probe mit einer grösseren Menge Probirgut anstellen.
Um der Porzellanmensuren nicht zu bedürfen, kann man sich einen Glascylinder nach Unzen oder anderswie eintheilen.
Nach dieser Probe lässt sich noch ein Kupfergehalt von
Genauigkeit.
0,05 % sicher ermitteln; bei den stärkeren Musterflüssigkeiten beträgt der Beobachtungsfehler bis 0,03 %, bei den schwächeren kaum 0,025 %.
Le Play
fand in 1 Grm. Kupferschlacken vom englischen Flammofenprozess ½—1 Milligrm. Kupfer. Bei kupfer- reicheren Substanzen werden die Flüssigkeiten zu stark blau ge- färbt und damit wachsen die Beobachtungsfehler bedeutend. Wollte man diesem Uebelstande durch starke Verdünnung ab- helfen, so würde ein kleiner Fehler bei Beobachtung der Inten- sität sich sehr stark multipliciren und das Resultat ebenfalls sehr ungenau machen. Man bleibt deshalb bei der Kupferbestimmung nach dieser Probe im Ctr. Probirung unter 1 Pfd. (0,05 Grm). und wendet für höhere Kupfergehalte eine andere Probe an.
§. 104.
Jacquelin-Hubert’s
Probe für kupferreichere und kupferärmere Substanzen
.
Nach dieser von
Jacquelin
angegebenen, von v.
Hubert
Darstellung d. Normallösung.
weiter ausgebildeten und in seiner Schrift (S. 209) ausführlich beschriebenen Probe bereitet man die Normallösung unter den im vorigen § angegebenen Vorsichtsmassregeln auf die Weise, dass man 0,5 Gramm chemisch reines Kupfer in verdünnter Sal- petersäure löst, Ammoniak im Ueberschuss zusetzt, mit destillirtem Wasser bei 12° C auf 1 Liter = 1000 C C. verdünnt und die nöthigenfalls filtrirte Lösung in einer Flasche mit eingeriebenem Stöpsel aufbewahrt.
Behuf Bereitung der Probeflüssigkeit bringt man bei Sub-
Bereitung der Probelösung.
stanzen mit 1,5 % Kupfergehalt und darüber 2 Gramm, bei är- meren 5 Gramm in ammoniakalische Lösung und verdünnt diese bei einem Gehalt über 5 % auf 200, bei 2—5 % auf 150, unter
II.
Kupfer
. Colorimetr. Proben.
2 % auf 100, 90, 80, 60 oder 50 C. C. je nach der Intensität der Farbe. Bei sehr geringen Kupfermengen muss man die Lö- sung auf ein geringeres Volumen abdampfen.
Man ermittelt zunächst, ob die Probeflüssigkeit dunkler oder
Vergleichung der Flüssig- keiten.
heller ist als die Musterflüssigkeit, in der Weise, dass man von beiden einen Theil in je eine Glasröhre von 9 Mm. lichter Weite, 12 Cm. Länge und gleicher Wandstärke thut und beide Röhren so vor ein Stück weisses Papier hält, dass sie fest an demselben anliegen, gleiche parallele Lage haben, unter einem Winkel von 45° geneigt sind und directes Licht nicht Schatten, darauf fällt.
1)
Die Probeflüssigkeit ist dunkler als die Mu- sterflüssigkeit
. Mittelst einer Pipette bringt man 5 C. C. Mu- sterflüssigkeit mit 0,0025 Gramm Kupfer in eine unten geschlos- sene Glasröhre von 7 Mm. lichter Weite und 12 Cm. Länge; dann nimmt man 5 C. C. Probelösung und verdünnt sie in einem Becherglase mit soviel Wasser, dass sie, in eine gleiche Röhre wie die Musterflüssigkeit gethan, genau deren Farbeninten- sität zeigt. Bei kupferreicheren Substanzen erzielt man bei dieser Vergleichung grössere Genauigkeit, wenn man die Probeflüssigkeit so weit verdünnt, dass ihre Intensität noch um ein Minimum dunkler ist, als diejenige der Normallösung, dann behutsam tropfenweise Wasser zusetzt, bis ihre Intensität so wenig als möglich lichter, als die der Normallösung wird und dann den Durchschnitt beider Volumina nimmt: Dann misst man das Volum der verdünnten Probeflüssigkeit nach C. C. in einer graduirten Röhre von 9 Mm. lichter Weite und 50 Cm. Länge. Von ihrem untern geschlossenen Ende bis zu einem Striche enthält die Röhre gerade 5 C. C. und von da nach auf- wärts ist sie noch in 28 C. C. und deren Zehntel getheilt.
Hat man nun z. B. von 2 Gramm Probesubstanz 200 C. C. Probelösung erhalten und sind 5 C. C. davon auf 8,2 C. C. ver- dünnt, bis dieselben gleiche Intensität wie die Musterflüssigkeit zeigen, so erhält man den procentischen Kupfergehalt nach fol- gendem Ansatze:
§. 104.
Jacquelin
’s Probe.
2)
Die Probeflüssigkeit ist heller, als die Muster- flüssigkeit
. Man verdünnt 5 C. C. der Musterflüssigkeit, bis ihre Intensität der der auf ein bestimmtes Volum gemessenen Probeflüssigkeit gleich ist, wobei man sich zur Vergleichung etwas weiterer Röhren von 9 Mm. lichtem Durchmesser bedient. Erfolgten z. B. von 2 Gramm Einwage 150 C. C. Probeflüssig- keit und mussten zur Erzielung gleicher Intensitäten 5 C. C. Musterflüssigkeit auf 8,4 C. C. verdünnt werden, so findet sich der procentale Kupfergehalt nach dem Ansatze
Man kann bei dieser, z. B. zu
Agordo
Ann. d. min. 1855. VIII, 488.
ausgeführten Probe nach v.
Hubert
noch 0,1 % Kupfer scharf bestimmen und nach dessen neuesten Untersuchungen
Schemnitzer und Leobener Jahrb. 1865. XIV, 187.
giebt dieselbe von der genauen Gewichtsanalyse kaum abweichende Resultate.
Nach
Wagmeister
Oestr. Ztschr. 1865. S. 270.
wiegt man zweckmässig für die ärmsten
Wagmei- ster
’s Erfah- rungen.
Geschicke 5, für 1½—2½ procentige 3, für 2½—25 proc. 2, für 25—45 proc. 1½ und für Gehalte darüber 1 Gramm Pro- birgut ein und erhält je nach der Grösse der Einwage und je nachdem man das Kupfer durch Schwefelwasserstoff ausgefällt hat oder nicht, Lösungen von 30—300 C. C. Volum. Intensiv gefärbte Lösungen, z. B. bei einer Einwage von 1 Grm. bei über 50 procentigen Erzen erhaltene, verdünnt man zweckmässig auf 500 C. C. und bringt dann bei der Vergleichung 5 C. C. auf die gleiche Intensität mit der Normallösung. Auch geringe Vo- lumina zu concentrirter Lösungen von minder reichen Substanzen sind ebenso zu behandeln.
Die Normallösung für die reichsten und ärmsten Substanzen enthält zweckmässig 0,5 Grm. Kupfer auf 1 Liter Flüssigkeit; man kann sich jedoch zur Controle und für sehr arme Proben einer solchen mit nur 0,3 Grm. Kupfer im Liter bedienen.
Behuf Vergleichung der Probeflüssigkeit mit der Normal- lösung bedient man sich 6—7 Mm. weiter Röhren von dünnem
II.
Kupfer
. Colorimetr. Proben.
Glase, wenn erstere dunkler gefärbt ist, als letztere. Ohne ab- dampfen zu müssen, lassen sich die lichtesten Lösungen mit Sicherheit in Röhren von 12—15 Mm. Weite und dünnem Glase bestimmen. Zweckmässig benutzt man zur Controle mehrere Röhrenpaare von engerem und weiterem Durchmesser, so wie von dünnerem und stärkerem Glase. Die runde Gestalt der Röhren stört bei richtiger Haltung derselben gegen das einfal- lende Licht wenig oder gar nicht, jedoch möchte das Vergleichen in oblongen Gläsern (S. 211) leichter und bequemer sein. Hin- sichtlich der Vorsichtsmassregeln beim Verdünnen ist das früher (S. 212) Bemerkte zu beobachten.
Bei hinreichender Uebung erlangt man mittelst dieser Probe Resultate, welche den Kupfergehalt mit Sicherheit bis auf nach- stehende geringe Differenzen ergeben:
Heine
’s Urtheil.
Heine
Bgwfd. XVII. 405.
zieht für ärmere Substanzen sein Verfahren dem v.
Hubert
’schen vor, weil man nach ersterem noch 0,03 %, nach letzterem nur bis 0,3 % Kupfer bestimmen kann; auch die ob- longe Form der Gläser bietet Vortheile vor den Röhren dar, in welchen dünnere Schichten zu beobachten sind, leicht das Licht zerstreut und Schatten hervorgerufen wird.
Eggertz’
Verfahren.
Eggertz
B. u. h. Ztg. 1862. S. 218.
wendet zur Bestimmung eines geringen Kupfer- gehaltes in
Eisen, Stahl
und
Eisenerzen
nachstehendes Verfahren an: 1 Gramm Eisen wird in 2 C. C. mit 10 C. C. Wasser verdünnter Schwefelsäure von 1,83 spec. Gew. gelöst, die Flüssigkeit auf 30 C. C. verdünnt und durch Schwefelwasser- stoff oder in auf 50 C. C. verdünnter Lösung das Kupfer durch 2 C. C. gesättigter Lösung von unterschwefligsaurem Natron als Schwefelkupfer gefällt, dieses nach dem Auswaschen und Trocknen sammt Filter in einem Porzellantiegel geglüht,
§. 104.
Jacquelin
’s Probe.
der oxydische Rückstand in ½—1 C. C. Königswasser gelöst, die Lösung auf dem Wasserbad fast zur Trockne gedampft, ein wenig Ammoniak zugesetzt, ein noch entstehender geringer Ei- senniederschlag auf ein kleines Filter gebracht und dieses mit Wasser ausgewaschen, dem man ¼ Ammoniak zugesetzt hat. Ist das Filtrat blauer, als die Normallösung, so filtrirt man das- selbe gleich nebst dem Waschwasser in die Bürette; schwach blau gefärbtes Filtrat wird zur Trockne gedampft, der Rückstand in ein wenig Ammoniak gelöst und die Lösung in die Bürette gethan.
Von
Eisenerzen
löst man 1 Grm. in 10 C. C. Salzsäure und 5 C. C. Salpetersäure, dampft mit 3 C. C. Schwefelsäure zur Trockne, löst auf und verfährt weiter, wie eben angegeben.
Die
Normallösung
wird durch Auflösung von 0,1 Gramm Kupfer in 1 C. C. Salpetersäure von 1,2 spec. Gewicht und 2 C. C. Salzsäure von 1,12 spec. Gew. bereitet; dazu kommen 125 C. C. Ammoniak von 0,95 spec. Gew. und 372 C. C. Wasser von 15° C., so dass in 5 C. C. der Lösung 0,001 Grm. Kupfer enthalten sind. Auch macht man wohl zum Probiren von Ku- pfererzen Normallösungen mit 0,001 Grm. Kupfer in 10 und in 2 C. C. Diese Normallösung wird in eine zugeblasene Glas- röhre eingeschlossen und die Probelösung in eine gleichweite und gleichwandige Bürette aus demselben Glase gethan. Zeigt sich nun, wenn man beide Röhren auf ein weisses Papier legt, die Probelösung dunkler, als die Normallösung, so verdünnt man sie mit ammoniakalischem Wasser (3 Thle. Wasser und 1 Thl. Ammoniak bei 15° C.) bis zu gleicher Farbenintensität und be- rechnet dann aus dem Volumen der Probeflüssigkeit und dem bekannten Kupfergehalt der Normalflüssigkeit die Kupfermenge in ersterer, wie vorhin angegeben. Kupferärmere Substanzen geben genauere Resultate, als kupferreichere, indem sich bei letzteren die Beobachtungsfehler mit dem Volum der Lösung multipliciren. Bei Eisen kommt selten ein Kupfergehalt über 0,6 % in 1 Gramm vor und entspricht dieser 30 C. C. der mit der Normallösung gleich gefärbten Probeflüssigkeit.
III.
Nickel
. Trockne Proben.
III. Nickel
.
Probir- methoden.
§. 105. Allgemeines
. Zur Bestimmung des Nickels auf
trocknem Wege
hat
Plattner
Plattnfr
, Beitrag zur Erweiterung der Probirkunst. Freiberg 1849.
ein Verfahren angegeben, welches bei sehr grosser Uebung des Probirers in kürzerer Zeit fast ebenso genaue Resultate, als die Gewichtsanalyse auf nassem Wege liefert. Die Regelung der Temperatur ist nicht ohne Schwierigkeit und es bedarf eines scharfen Blickes zur Erkennung der Endreactionen. Neuerdings aufgefundene
massanalyti- sche Proben
sind noch difficiler Natur, geben aber bei einiger Geübtheit zufriedenstellende Resultate.
1. Kapitel
.
Plattner’s
Probe auf trocknem Wege.
Umfang der Methode.
§. 106. Allgemeines
. Dieses Verfahren gestattet die gleich- zeitige Bestimmung eines
Nickel-, Kobalt-, Blei-, Wis- muth-
und
geringen Kupfergehaltes
, wird aber, wenn letzterer eine gewisse Grenze übersteigt, ungenau und bedarf der Zuhülfenahme des nassen Weges.
Bedingte Mo- dificationen.
Die bei dieser Probe sonst noch vorkommenden Modifica- tionen hängen hauptsächlich davon ab, ob das Nickel an Schwefel oder Arsen gebunden ist oder als Legirung vorkommt, ferner ob Kobalt, Blei, Wismuth und erdige Bestandtheile vorhan- den sind.
Wesen der Probirme- thode.
Sind sämmtliche angeführte Substanzen anwesend, so ent- fernt man zunächst den
Schwefel
durch Röstung, erhitzt das Röstgut mit Arsen (Arseniciren), um Arsenmetalle zu bilden, schmilzt die arsenicirte Masse mit Reductions- und Solvirungs- mitteln und Eisen, wobei die
Erden
verschlackt,
Blei
und
Wismuth
durch das Eisen abgeschieden und die
Arsenmetalle
zu einem Korn zusammengeschmolzen werden. Nachdem von letzterem Blei und Wismuth getrennt, scheidet man durch ein solvirendes und oxydirendes Schmelzen mit Borax
Arseneisen
ab, wobei sich auch
Zink
und
Antimon
verflüchtigen. Dann verflüchtigt man durch Glühen des zurückbleibenden Kornes in Kohlenstaub alles überschüssige Arsen (Desarseniciren), wonach bestimmte Verbindungen von (Co, Ni)
4
As oder (Co, Ni)
4
As und
§. 107.
Plattner
’s Pr. f. kupferfreie Subst.
Cu
6
As zurückbleiben, welche in der später anzuführenden Weise durch oxydirende und solvirende Schmelzungen nach einander getrennt werden und zwar zuerst durch Borax Co
4
As, hierauf unter Zusatz einer gewogenen Goldmenge Ni
4
As, wo dann zu- letzt eine Legirung von Kupfer und Gold erfolgt. Von der Be- rechnung der Metallgehalte aus der zurückbleibenden Menge dieser Verbindungen wird später die Rede sein.
Ein geringer
Antimongehalt
verflüchtigt sich beim re- ducirend-solvirenden Schmelzen und beim Desarseniciren oder geht ins Blei oder Wismuth; ein grösserer Gehalt daran muss durch sorgfältiges Abrösten mit Kohle oder auf nassem Wege möglichst entfernt werden (z. B. bei Antimonnickel), indem man die Substanz durch Salpetersäure zersetzt, das abgeschiedene Anti- monoxyd abfiltrirt, aus der Lösung die Oxyde des Nickels und Kobaltoxydes durch Aetzkali ausfällt, etwas auswäscht, trocknet, glüht und arsenicirt.
Ein
Silbergehalt
bleibt bei blei- und wismuthfreien Sub- stanzen zuletzt im Ni
4
As oder Au Cu zurück und kann darin durch Ansieden bestimmt werden; bei einem Blei- und Wismuth- gehalt wird das Silber durch das zugesetzte Eisen neben diesen Metallen abgeschieden, sammelt sich in denselben an und lässt sich durch deren Abtreiben finden.
§. 107. Probe für kupferfreie Substanzen
. Bei Ausführung
Manipula- tionen.
dieser Probe kommen nachstehende Operationen vor:
1)
Einwägen
. Man wiegt soviel Probirgut ab, dass das
Einwägen.
Arsenmetallkorn nach Abscheidung des Eisens 10—15 Pfd. schwer bleibt, weil grössere Könige bei ihrer Strengflüssigkeit zum Ein- schmelzen längere Zeit erfordern und dadurch die nachfolgen- den chemischen Reactionen alterirt werden. Eine Vorprobe ist deshalb bei Substanzen mit ganz unbekanntem Gehalte anzu- stellen.
Man wiegt von
Nickellegirungen
etwa 10, von
Oxyden
und
reichen Erzen
20, von
mittelreichen
30—50 und von
armen
100 Pfd. ab. Da Arsenkobalt (Co
4
As) strengflüssiger, als Ni
4
As ist, so muss bei
kobaltreicheren
Geschicken die Entstehung von höchstens 10 Pfd. schweren Arsenmetallkönigen angestrebt werden; auch setzt man dann wohl, um den König leichtschmelziger zu machen, demnächst beim reducirenden und solvirenden Schmelzen Arseneisen (Eisenfeile und Arsen) oder 3—4 % Gold oder Ni
4
As (Körner von früheren Proben) zu, deren Metallgehalt demnächst wieder in Abrechnung gebracht wird.
III.
Nickel
. Trockne Proben.
Je reicher das Probirgut an Kobalt, um so schwieriger verläuft der ganze Prozess wegen der Strengflüssigkeit des Co
4
As.
Rösten.
2)
Rösten schwefelhaltiger Substanzen
. Damit richtig arsenicirte Kobalt- und Nickelkönige entstehen und diese (bei einem Schwefelgehalt) beim solvirenden Schmelzen (Ver- schlacken) nicht sprühen, müssen alle
schwefelhaltigen Substanzen
(auch antimonreichere) vollständig abgeröstet wer- den und zwar unterwirft man
Directes Rösten.
a)
Schwefelmetalle
und
schwefelsaure Salze, wel- che durch Kohlenstaub zerlegt werden
, einer directen Röstung in gewöhnlicher Weise (S. 28), indem man bei viel Schwefel das Röstgut einige Mal aufreibt und unter Zusatz von Holzkohlenpulver (nicht Graphit) glüht. Bei Anwesenheit von Blei und Wismuth wird zur Zerlegung der damit gebildeten schwefelsauren Salze zuletzt 60—80 % kohlensaures Ammoniak eingemengt und bei bedecktem Röstscherben (S. 29) etwa 10 Min. geglüht, bis sich kein Ammoniak mehr verflüchtigt.
Unter Anderen bedürfen nachstehende hauptsächlichste Erze und Producte einer solchen Röstung:
Haarkies
, Ni mit 64,4 Ni;
Eisennickelkies
Ni + 2 Fe mit 21,8 Ni und meist etwas Kupferkies;
Nickelwismuth- glanz
Ni (Ni, Bi), mit 22—40 Ni, 10,4—14,1 Bi, 0,28— 11,73 Co, 1,7—11,6 Cu;
Antimonnickelglanz
Ni + Ni Sb mit 27,6 Ni und geringen Mengen von Co und Fe;
Ar- sennickelglanz
Ni + Ni As mit 30—35,2 Ni, zuweilen Co und Fe enthaltend;
Antimonnickel
Ni
3
Sb mit 32,5 Ni, zu- weilen mit geringen Mengen Fe, As und eingemengtem Blei- glanz;
Kobaltnickelkies
(Ni, Co, Fe) (Ni, Co, Fe) mit 29,5 —42,6 Ni und 11—25,6 Co;
nickelhaltiger Schwefel-, Magnet-
und
Arsenkies; nickelhaltige Kobalt-
und
Wismutherze; Nickelspeise
, hauptsächlich (Ni, Co, Fe)
4
As oder R
3
As zuweilen mit geringen Mengen von geschwefeltem Fe, Pb, Cu, Sb;
Kobaltspeise
aus Blaufarbenwerken, (Ni, Co)
3
As, seltener (Ni, Co)
4
As mit eingemengtem Wismuth, zuweilen mit Fe
n
As und Ag, seltener Cu;
Bleispeise
, haupt- sächlich (Fe, Ni, Co)
4
As mit mehr oder weniger Schwefelme- tallen von Cu, Pb, Fe, Ag, Zn, Sb;
Raffinatspeise
von der annähernden Zusammensetzung (Ni, Co)
4
As; nickelhaltige
Blei-, Kupfer-
und
Rohsteine
etc.; ferner im Grossen
geröstete
§. 107.
Plattner
’s Pr. f. kupferfreie Subst.
Nickel-
und
nickelhaltige Kobalterze, Leche
und
Speisen
.
b)
Schwefelsaure Salze (Gyps, Schwerspath)
oder
Schmelzen a
Rohstein un
Rösten des- selben.
Schwefelkalien enthaltende Substanzen (z. B. nickel- haltiges Gekrätz der Argentanfabriken)
, welche durch Röstung mit Kohlenstaubzusatz nicht zersetzt werden, schmilzt man zunächst auf Rohstein (§. 199), indem man 1 Ctr. Probir- gut in eine Bleitute schüttet, darauf 2—3 Ctr. Borax, 1—2 Ctr. metallfreies Glas und 10 Pfd. Kolophonium thut, eine Salzdecke mit ein Stückchen Kohle giebt und die mit Deckel versehene Tute im Muffel- oder Windofen so lange (etwa ¾—1 Stunde) schmilzt, bis Alles in völligen Fluss gerathen ist.
Dabei werden Erdarten und fremde Metalloxyde verschlackt, die Schwefelmetalle zu einem spröden Lechkönig zusammenge- schmolzen und die schwefelsauren Salze (Gyps, Schwerspath etc.) zu Schwefelmetallen reducirt, welche in den Lech eingehen. In sofern Schwefel genug vorhanden, befindet sich alles Nickel in dem Lech; ist aber die Schwerspath und Gyps enthaltende Probesubstanz frei von Schwefel- und Arsenmetallen, so wird leicht Nickel verschlackt, weshalb man in solchem Falle das Probirgut mit 10—30 Pfd. metallischem Arsen zusammenreibt, obiger Beschickung hinzumengt und das Ganze bei einer Koch- salzdecke auf eine schwefelhaltige Speise verschmilzt. Letztere oder der reinere Lech werden dann todtgeröstet, nachdem man im gepulverten Zustande zuvor das durch Einwirkung des Schwe- fels auf den Borax erzeugte Schwefelnatrium mit heissem Wasser auf einem Filter ausgelaugt hat, weil sich dieses beim directen Rösten in durch Kohlenstaub schwieriger zersetzbares schwefel- saures Natron verwandeln würde.
Das Röstgut kann die Oxyde von Nickel, Kobalt, Eisen, Zink, Antimon, Blei und Wismuth, so wie basisch arsensaures Nickel- und Kobaltoxydul (R
9
As) nebst erdigen Bestandtheilen enthalten.
3)
Arseniciren
. Diese Operation bezweckt die Umwand-
Arseniciren.
lung der im Probirgut enthaltenen Metalle, namentlich des Nickels, Kobalts und Eisens in Arsenmetalle, um dieselben als solche demnächst durch ein reducirendes und solvirendes Schmelzen von den übrigen Bestandtheilen trennen zu können. Das Ar-
Substanzen mit hinrei- chendem Ar
sengehalt.
seniciren geschieht bei schwefelfreiem Probirgut ohne vorherige Röstung desselben und ist gar nicht erforderlich, wenn dasselbe
III.
Nickel
. Trockne Proben.
eine solche Menge Arsen enthält, dass sich Viertel-Arsennickel, Ni
4
As, und Viertel-Arsenkobalt, Co
4
As, bilden können (z. B.
Rothnickelkies
Ni
2
As mit 43,5 Ni meist mit geringen Mengen von Co, Fe, Pb, auch wohl Cu, Bi und S;
Weissnickelkies
Ni As mit 27,8 Ni meist mit etwas Co und Fe, seltener Bi; nickelhaltiger
Speiskobalt
als R
4
As
3
, R As und R
3
As
4
mit 3,3—23 Co, bis 25,9 Ni und 0,8—18,4 Fe;
Nickelblüthe
Ni
3
As + 8 H mit 29,5 Ni; schwefelfreie
Nickel-
und
Kobalt- speisen
etc). Obgleich auch
Kobaltblüthe
Co
3
As + 8 H mit 29,5 Co und
Kobaltbeschlag
, ein Gemenge von Kobalt- blüthe und arseniger Säure, namentlich erstere zuweilen mit einem geringen Nickelgehalt, eine hinreichende Menge Arsen be- sitzen, so geben sie demnächst beim reducirenden Schmelzen ein zu strengflüssiges Arsenkobalt und erfordern einen leichtflüssiger ma- chenden Zuschlag von 15—20 % Eisenfeile und ebensoviel Arsen.
rsenfreie od.
u arsenarme Substanzen.
Des Arsenicirens bedürfen
a) Substanzen, welche gar kein Arsen enthalten, als Le- girungen (
Argentan, nickelhaltiges Schwarz-
und
Gaar- kupfer, Würfelnickel
); Mineralien, deren Nickel- und Ko- baltgehalt an Kohlen- und Kieselsäure gebunden ist (
Nickel- smaragd
(Ni C + 4 H) + 2 Ni H mit 46,2 Ni;
Smalte, Schlacken
); im Wesentlichen Nickel- und Kobaltoxyde (
ge- röstete Erze
und Producte, auf nassem Wege S 219 erhaltene Gemenge von Nickel-, Kobalt und Eisenoxyd) u. a.
b)
Substanzen, welche eine nicht hinreichende Menge Arsen enthalten
, um Ni
4
As und Co
4
As zu bilden, als: im Grossen
geröstete schwefelfreie Nickel-
und
Ko- balterze
oder
Speisen
.
Verfahren
b
eim Arseni- ciren.
Spröde Substanzen
, welche sich pulvern lassen, reibt man mit dem 1—1½ fachen metallischem Arsen (Fliegenstein) vorsichtig zusammen, thut das Gemenge in eine zu bedeckende Bleitute, setzt dieselbe hinten in die Muffel, legt zur Abhaltung der Luft Holzkohlen davor und versetzt die Tute bei geschlossener Muffelmündung so lange (6—10 Min.) in Gelbrothglühhitze, bis bei von Zeit zu Zeit abgenommenem Deckel Arsenflamme und Arsendämpfe sich nicht mehr zeigen. Dann nimmt man die Tute heraus und lässt sie bedeckt erkalten. Raucht die Tute beim Herausnehmen noch, so muss sie wieder eingesetzt werden. Da sich
kobaltoxydreichere
Erze etc. schwieriger arseni-
§. 107.
Plattner
’s Pr. f. kupferfreie Subst.
ciren, so muss dieser Prozess dabei nochmals wiederholt werden, was sich auch bei auf nassem Wege gefälltem
Nickel-
und
Ko- baltoxyd
empfiehlt.
Kobaltreichen
und an Eisen und Nickel armen Substan- zen, welche ein zu strengflüssiges Arsenkobalt geben würden (z. B.
Kobaltblüthe, Kobaltbeschlag
, mit Kohle gerö- steter
Kobaltvitriol
, im Grossen
geröstetes Kobalterz, Smalte
, manche
Schlacken
), fügt man beim Arseniciren 10—20 % Eisenfeile zu, wo dann das Arsenkobalt durch Arsen- eisen leichtschmelziger gemacht wird.
Geschmeidige Substanzen
, z. B. Legirungen (
Argen- tan, Würfelnickel, nickelhaltiges Schwarz-
und
Gaar- kupfer
) sucht man in möglichst dünne Blättchen zu verwan- deln, arsenicirt 10 Pfd. davon mit 20 Pfd. Arsen, zerkleinert die geglühte Masse und glüht dieselbe nochmals mit 10 Pfd. Arsen.
Beim Arseniciren wirkt das Arsen reducirend auf die Me-
Theorie.
talloxyde und etwa vorhandene basisch arsensaure Metalloxyde unter Bildung von arseniger Säure und Arsensuboxyd und giebt mit denjenigen reducirten Metallen Arsenverbindungen, welche geneigt sind, sich damit zu verbinden, z. B. Ni
2
As, Co
2
As, Cu
4
As, etc. Bi und Pb verbinden sich mit As in unbestimmten Verhältnissen; Fe geht theils in Fe
2
As, theils in Fe Fe über, Pb S in Pb; Zn bleibt unverändert und wird erst demnächst beim reducirenden Schmelzen reducirt und dann beim Verschlacken des Arseneisens und beim Desarseniciren verflüchtigt. Die Sauerstoffverbindungen des Antimons bilden Arsenantimon von unbestimmter Zusammensetzung, welches ebenfalls demnächst bei der Eisenverschlackung und beim Desarseniciren verflüch- tigt wird.
Ueberwiegt der Nickelgehalt den Kobaltgehalt, so schmelzen beim Arseniciren die Arsenmetalle leicht zur Kugel zusammen, während die Masse bei vorwaltendem Kobaltgehalt oder Anwe- senheit strengflüssiger Erden nur gesintert oder pulverförmig erscheint. Auch kann Mangel an Arsen Strengflüssigkeit her- beiführen.
4)
Reducirendes und solvirendes Schmelzen auf
Reduc. solv. Schmelzen.
einen König
. Dieser Operation unterwirft man entweder die ursprüngliche Probesubstanz, wenn sie frei von Schwefel und hin- reichend hoch arsenicirt ist (S. 221), oder vorher geröstete und arsenicirte Substanzen, um die erdigen Bestandtheile zu ver-
III.
Nickel
. Trockne Proben.
schlacken und die Arsenmetalle zu einer Kugel zusammen zu schmelzen. Giebt die zum Arseniciren verwandte Bleitute noch einen hellen Klang und ist somit ohne Risse, — widrigenfalls muss man eine neue Tute nehmen —, so fügt man zu der darin befindlichen arsenicirten Masse die Beschickung. Letztere er- hält eine abweichende Zusammensetzung, je nachdem im Probir- gut
Blei
oder
Wismuth
oder beide vorhanden sind und ein
Eisengehalt
fehlt oder nicht.
Abwesenheit von Pb u. Bi.
a) Bei
blei-
und
wismuthfreiem
Probirgut thut man zur arsenicirten Masse in der Tute 2—2½ Ctr. schwarzen Fluss oder Potasche und Mehl (S. 113), darauf 1 Probirlöffelchen voll Borax und 2 Löffelchen voll Glas, giebt eine Kochsalzdecke etwa von 3 Ctr., legt auf diese ein Stückchen Kohle, erhitzt die Tute in der Muffel anfangs langsam und versetzt sie nach dem Abflammen während 15—25 Min. in Gelbrothglühhitze (Kupferschmelztemperatur), indem man bei geschlossener Muffel- mündung Holzkohlen vor die Tuten legt. Bei einer gut ge- rathenen Probe findet sich dann beim vorsichtigen Aufschlagen der erkalteten Tute unter einer gut geflossenen grünen oder schwarzen, nicht blauen glasigen Schlacke ein spröder wohlge- flossener Regulus von Arsenmetallen. Da derselbe einen hin- reichenden Eisengehalt besitzen muss, um bei der nachfolgenden Operation eine zu frühe Verschlackung von Kobalt zu verhin- dern, so fügt man bei
eisenarmen
Substanzen zur Beschickung 1—2 und bei
eisenfreien
3—4 Pfd. Eisenfeile. Eine nach dem Rösten roth aussehende Probe enthält genug Eisen.
Ein Eisenzusatz von 10—15 % ist, wenn er nicht schon beim Arseniciren gegeben worden, auch bei sehr kobaltreichen und nickelarmen Substanzen nöthig, welche ein sehr strengflüs- siges Arsenkobalt liefern würden (S. 222). Bei sehr kobalt- und nickelarmen Körpern fügt man zur vollständigen Ansammlung der Arsenmetalle in einem wohlgeflossenen Regulus zur Be- schickung ein Gemenge von 10—15 % Eisenfeile mit ebenso viel gediegen Arsen.
Anwesenheit von Pb u. Bi.
b)
Blei
und
Wismuth
enthaltende Substanzen werden wie vorhin beschickt, nur legt man auf die arsenicirte Masse noch ein Stückchen Eisendraht zur Abscheidung und quantita- tiven Bestimmung dieser Metalle. Bei einem Gehalt an letz- teren von 10—15 % genügen 5—10 Pfd. Eisen, bei bleireicheren Substanzen, z. B. nickelhaltigen Kupferverblaseschlacken, steigt man bis zu 25 Pfd. Eisen. Ein Ueberschuss davon ist zu
§. 107.
Plattner
’s Pr. f. kupferfreie Subst.
vermeiden, weil dadurch dem Arsenkobalt und Arsennickel zu viel Arsen entzogen wird und die Wiederabscheidung des Eisens durch Verschlackung demnächst sehr lange dauert. Blei und Wismuth haften nach dem Schmelzen unten oder an der Seite des Speisekornes. Ist
nur Blei
vorhanden, so wiegt man Speise und Blei zusammen, schneidet dann letzteres ab, wiegt wieder und findet aus der Differenz den Bleigehalt so genau, wie durch irgend welches andere dokimastische Verfahren. Bei
allei- niger
Anwesenheit von
Wismuth
fügt man zur Beschickung be- huf Erzielung eines hinreichend geschmeidigen Kornes 10—12 Pfd. Kornblei, bestimmt in eben angegebener Weise das Gewicht von Blei und Wismuth zusammen, zieht davon das des zugesetzten Bleies ab und nimmt dabei in Rücksicht, dass etwa 4 % des Bleizusatzes im Speisekönig als Arsenblei zurückbleiben. Ohne Bleizusatz lässt sich das Wismuth dadurch hinreichend vom Speisekorn trennen, dass man dasselbe in der Pincette mit der Spiritusflamme erhitzt und, wie beim Abschlagen der Löthrohr- perlen vom Platindraht, mit der Faust aufschlägt, wobei das flüssig gewordene Wismuth wegfliegt.
Bei
gleichzeitiger
Anwesenheit von
Blei
und
Wismuth
schneidet man die beide enthaltende Legirung von der Speise ab und trennt sie auf nassem Wege, indem man dieselbe in Salpeter- säure löst, mit Schwefelsäure fast zur Trockne dampft, etwas Wasser hinzufügt, das schwefelsaure Bleioxyd abfiltrirt und entweder als solches wiegt oder auf metallisches Blei verschmilzt (S. 168). Aus dem Filtrat wird das Wismuth durch kohlensaures Ammoniak gefällt und der abfiltrirte und getrocknete Niederschlag mit 1 Probircentner schwarzem Fluss bei einer Kochsalzdecke in einer Bleitute unter der Muffel etwa während einer Viertelstunde auf Wismuth verschmolzen. Bei einem geringen Gehalt des Probirgutes an Blei oder Wismuth lässt man wohl den Eisen- zusatz ganz weg, weil diese Metalle dann demnächst bei der Verschlackung des Arseneisens und beim Desarseniciren ent- fernt werden.
Ein Gehalt an
Silber
und
Antimon
im Probirgut sam- melt sich grossentheils im Blei an und es bedarf bei einem bedeutenden Antimongehalte eines besonderen Bleizuschlages zur Entfernung desselben. Ein
Zinkgehalt
wird bei dem Schmelzen zum Theil verflüchtigt, zum Theil verschlackt und nur zum geringen Theil geht er in die Speise.
Kerl
, Probirkunst. 15
III.
Nickel
. Trockne Proben.
Verschlacken d. Arseneisens.
5)
Verschlackung des Arseneisens mittelst Borax auf dem Gaarscherben
. Zur Entfernung des Arseneisens aus dem Speisekorn setzt man dieses mittelst einer Backenzange (Taf. VII. Fig. 129) auf einen 25—30 Pfd. Boraxglas enthal- tenden, mitten in der Muffel stehenden und von glühenden Holz- kohlen an 3 Seiten umgebenen weissglühenden Gaarscherben (Taf. VI. Fig. 80); auch bringt man wohl den König mit dem Boraxglas in ein Skarnitzel gewickelt zusammen auf den Scher- ben. Bei geschlossener Muffelmündung wird möglichst rasch eingeschmolzen, der Scherben, sobald der König ins Treiben gekommen, der Muffelmündung etwas näher gezogen und diese behuf Luftzutritts theilweise offen gelassen. Es oxydirt sich
bei richtig geleiteter Temperatur
zunächst nur Arseneisen, welches als basisch arsensaures Eisenoxydul — unter Entweichen eines Theils des an Eisen und die übrigen Metalle gebundenen Arsens — sich im Boraxglas auflöst und demselben, was nach dem Ablöschen der Schlacke wahrzunehmen, eine dunkelgrüne oder schwarze Farbe ertheilt. So lange noch Eisen vorhanden, zeigt sich bei richtiger Temperatur auf dem flüssigen Korn eine Kruste oder Schuppen von basisch arsensaurem Eisenoxydul, welche durch die rotirende Bewegung des Metalles dem Borax- glase zugeführt werden (das Schuppen). Erst nachdem alles Eisen abgeschieden, wird der König blank; es zeigen sich bei fast völlig verschlacktem Eisengehalt am untern Rande blanke Stellen, während es oben noch schuppt, dann wird der König ganz blank. Wendet man eine
zu hohe Temperatur
an, so bleibt der König selbst bei einem grösseren Eisengehalt blank und
bei zu niedriger Temperatur
kann das Arbeiten ganz aufhören, der König überzieht sich mit einer dicken Kruste, welche schon Kobalt enthalten kann, ohne dass sich ein Zucken wahrnehmen lässt.
Sobald der König blank geworden, nimmt man den Scherben heraus, wobei das Korn Arsendämpfe ausstösst, hält ihn erst auf kaltes Wasser und zieht ihn, sobald der König erstarrt ist, mehrere Male rasch durchs Wasser bis zur vollständigen Ab- kühlung. Um sicher zu sein, dass alles Eisen entfernt ist, schmilzt man den entschlackten König wohl nochmals rasch mit Borax ein und nimmt ihn sofort nach dem Antreiben heraus, wo dann die Schlacke von beginnender Kobaltverschlackung einen Stich ins Bläuliche zeigen muss. Sobald nämlich die letzten Antheile Eisen weggehen, verschlackt sich auch bereits
§. 107.
Plattner
’s Pr. f. kupferfreie Subst.
eine geringe Menge Kobalt und es entsteht dadurch ein kleiner Verlust daran. Das Eisen muss aber vollständig entfernt werden, weil sich sonst bei der nachfolgenden Operation das über- schüssige Arsen nicht vollständig verflüchtigen lässt. War die Speise
eisenarm
oder
eisenfrei
, so wird der König nach dem Einschmelzen gleich blank und es verschlackt sich Kobalt unter Entstehung einer dunkelblauen Schlacke. Es musste in solchem Falle, wie bereits (S. 224) bemerkt, Eisenfeile beim reducirenden und solvirenden Schmelzen hinzugefügt werden. Bei
viel Eisen
lässt sich dasselbe durch einmaliges Schmelzen nicht abscheiden; hat sich der Borax mit Eisen gesättigt, so wird er zähflüssiger (nicht zu verwechseln mit ähnlichen Er- scheinungen in Folge zu sehr gesunkener Temperatur) und das Treiben verliert an Lebhaftigkeit. Man muss dann den Scherben herausnehmen, ablöschen und das noch mit schwarzer Oxydhaut überzogene Korn so oft mit frischem Borax aufsetzen, bis der König blank geworden. Eine übersättigte Boraxschlacke zeigt oberfläch- lich kupferrothe Schüppchen von basisch arsensaurem Eisenoxyd.
Waren beim reducirenden und solvirenden Schmelzen die Arsenmetalle nicht geschmolzen, so kann man bei Abwesenheit von Eisen und bei gleichem Verhältniss von Nickel und Kobalt die Verschlackung des Kobalts, wenn nur Nickel bestimmt werden soll, vornehmen, weil das leichtflüssigere Arsennickel früher schmilzt, als alles Kobalt verschlackt ist; dagegen lässt sich Eisen aus einer ungeschmolzenen Probe nicht abscheiden. Sprüht der König beim Aufsetzen auf den Scherben, so deutet dies auf einen Schwefelgehalt im noch nicht völlig abgerösteten Erz oder im angewandten Fliegenstein. Der im Vorstehenden beschriebenen Operation kann man auch ohne Weiteres hin- länglich arsenreiche Arsenmetalle unterwerfen, welche schwefel- frei sind und nicht zu viel Gangarten enthalten (S. 221), indem man sie mit Borax und etwas Eisen in einem Skarnitzel auf den Gaarscherben setzt.
6)
Desarseniciren
. Das von Eisen befreite Speisekorn
Zweck.
besteht aus Arsenkobalt und Arsennickel mit einem Ueberschuss von Arsen, nach dessen Entfernung constante Verbindungen von Co
4
As und Ni
4
As entstehen. Man erreicht dies dadurch, dass
Verfahren.
man das Speisekorn in einem bedeckten kleinen Bleischerben (Taf. VI. Fig. 93) zwischen trocknem Holzkohlenpulver etwa ¼—½ Stunde in der gelbrothglühenden Muffel erhitzt, dann den erkalteten König wiegt und diese Glühung so oft wiederholt,
15*
III.
Nickel
. Trockne Proben.
bis die beiden letzten Wägungen übereinstimmende Resultate geben. Man kann auch die Könige mit Kohlenpulver in Thon- tiegelchen thun, wie solche bei quantitativen Bleiproben vor dem Löthrohr angewandt werden, mehrere solcher Tiegelchen in einem grössern Tiegel auf eine Unterlage von Kokspulver setzen und dann den bedeckten Tiegel glühen. Die nach dem fast völligen Erkalten des Tiegels mit einer Pincette aus dem Kohlen- pulver herausgeholten Könige werden im Wasser abgelöscht.
Verfahren.
7)
Verschlacken des Viertel-Arsenkobalts
, Co
4
As. Der genau gewogene, aus den constanten Verbindungen Co
4
As und Ni
4
As bestehende König wird mit etwa 25 Pfd. Borax wie vorhin bei der Eisenverschlackung auf dem Gaarscherben be- handelt, wo dann bei Luftzutritt und richtiger Temperatur zu- nächst Co
4
As in arsenige Säure und basisch arsensaures Kobalt- oxydul übergeht, welches letztere sich im Borax bei
blank- bleibendem
König mit blauer Farbe auflöst. Die Temperatur muss höher gehalten werden, als bei der Verschlackung des Arseneisens. Die Operation ist beendigt, sobald sich auf dem sonst blanken König apfelgrüne Schüppchen von basisch arsen- saurem Nickeloxydul zeigen und die erkaltete Schlacke von dem Blau des Kobalts und dem Braun des Nickels einen Stich ins Violette erhält. Bei zunehmender Nickelverschlackung werden die Schuppen grösser und unter dem Korn zeigt sich nach dem Erkalten eine starke grüne Färbung. Schon bei einem deutlich grünen Anfluge ist die Nickelverschlackung nur unbedeutend. Bei
zu niedriger Temperatur
erhält das Korn einen schwar- zen Ueberzug und die Verschlackung wird verzögert,
bei zu hoher Temperatur
bleibt auch bei eingetretener Nickelver- schlackung das Korn vollständig blank. Die Verschlackung des Kobaltes geht viel langsamer, als die des Eisens, und bei einem
grösseren Kobaltgehalt
muss der König wiederholt mit frischem Borax behandelt werden, sobald eine Sättigung einge- treten ist. Bei nur
wenig Kobalt
entsteht auf der kurze Zeit blank gewordenen Oberfläche sofort das grüne Häutchen bei einer bräunlichen Färbung der Schlacke. So lange noch Kobalt vorhanden, zeigt das abgelöschte Korn eine schwarze Oxydhaut und wird erst mit dem Verschwinden des Kobaltes auch unter der Abkühlung blank. Bei einiger Vorsicht ist der durch Ver- schlackung des Nickels entstehende Verlust nur gering.
Das kobaltfreie Korn enthält nur noch Ni
4
As, aus dessen Menge sich direct der Nickelgehalt berechnen lässt, da dasselbe
§. 108.
Plattner
’s Pr. f. kupferhaltige Subst.
60,7 % Nickel enthält. Zieht man das Gewicht des Ni
4
As von dem bekannten Gewichte des Co
4
As + Ni
4
As ab, so erhält man das Co
4
As, welches 61,5 % Kobalt enthält.
§. 108. Probe für kupferhaltige Substanzen
. Man nimmt mit
Verfahren.
dem Probirgut die Operationen 1—7 §. 107 vor und erhält dann eine Speise, welche aus Ni
4
As und Cu
6
As besteht. Unter- wirft man diese einem Verschlacken mit Borax, so wird zwar zunächst auch nur Ni
4
As in basisch arsensaures Nickeloxydul umgewandelt und dieses vom Borax mit brauner Farbe auf- gelöst, aber es bleibt das Cu
6
As nur so lange eine constante Verbindung, als dasselbe wenigstens mit einer eben so grossen Menge von Arsennickel noch in Verbindung ist. Wird letzteres weiter verschlackt, so entlässt das Cu
6
As einen Theil seines Arsens und die zurückbleibende Arsenkupferverbindung ist von variabler Zusammensetzung. Je nachdem der Kupfergehalt den Nickelgehalt übersteigt oder nicht, wendet man folgendes Ver- fahren an:
1)
Proben mit den Nickelgehalt nicht überstei-
Kupferärmere Substanzen.
gendem Kupfergehalt
. Man schmilzt auf einem Gaarscherben statt Borax kräftiger solvirend wirkendes Phosphorsalz ein und setzt, sobald ruhiger Fluss eingetreten, auf den weissglühenden, wie vorhin angegeben mit Kohlen umstellten Scherben das aus Ni
4
As + Cu
6
As bestehende Korn nebst der 6—Sfachen Menge Gold, beide in ein Skarnitzel gewickelt. Da, wie früher be- merkt (S. 219), die Grösse des Regulus nicht über eine gewisse Grenze gehen darf und durch den Goldzusatz dessen Gewicht beträchtlich vermehrt wird, so muss beim Abwägen des Probirgutes hierauf Rücksicht genommen und bei grösserem Kupfergehalt mit der Einwage wohl bis auf 6—5 Pfd. herabgegangen werden.
Man schmilzt bei geschlossener Muffelmündung möglichst rasch ein, öffnet letztere dann theilweise und lässt sich das Ni
4
As als basisch arsensaures Nickeloxydul mit gelber Farbe im Phosphorsalz verschlacken, während welcher Zeit die Ober- fläche des Königs von grünen Schüppchen oder Häutchen des basisch arsensauren Nickeloxyduls
trübe
erscheint. Namentlich in der letzten Periode der langsamer als bei Kobalt gehenden Ver- schlackung des Nickels entweicht das ans Kupfer gebundene Arsen. Das Nickel ist abgeschieden und eine
Legirung von Kupfer und Gold
gebildet, wenn der plattwerdende König blank er- scheint, die sowohl dem schmelzenden Golde, als dem schmel- zenden Kupfer eigenthümliche meergrüne Farbe angenommen
III.
Nickel
. Trockne Proben.
hat und das Bestreben zeigt, in der Schlacke unterzusinken, ferner, wenn das Rauchen aufgehört hat und kurz vorher wohl erschienene Arsenikflämmchen verschwunden sind. Die Farbe der Schlacke ist gelb bis braun und das Korn muss sich, ohne Risse zu bekommen, auf dem Ambos demnächst ausplatten lassen. Man nimmt alsdann die Probe aus dem Ofen, löscht sie vorsichtig ab, wiegt die Kupfergoldlegirung, zieht von ihrem Gewicht die zugesetzte Goldmenge ab, findet somit direct den Kupfergehalt, berechnet diesen auf Cu
6
As (Cu
6
As enthält 71,7 % Cu und 100 Cu geben 139,3 Cu
6
As), zieht die gefundene Zahl von dem Ge- wichte des ursprünglich angewandten Speisekönigs (Ni
4
As und Cu
6
As) ab und erfährt dadurch den Gehalt an Ni
4
As, aus welchem dann die darin enthaltene Nickelmenge berechnet wird. Bei einem grösseren Nickelgehalt muss man mehrmals frisches Phosphorsalz nehmen. Zeigt dasselbe noch eben eine gelbe Farbe, deutet also noch auf einen geringen Nickelgehalt im König, so lässt man zuletzt nochmals rasch statt mit dem kräftiger lösenden und leichter eine Kupferverschlackung herbeiführenden Phos- phorsalz mit Borax antreiben und nimmt dann die Probe heraus. Phosphorsalz schmilzt zäher als Borax und erfordert, wenn es darin gehörig treiben soll, eine höhere Temperatur. Bei nicht hinreichendem Goldzusatz ist das Kupfer weniger vor Ver- schlackung geschützt und statt, dass der König nach Abschei- dung des Ni
4
As blank wird, überzieht er sich mit einem rothen Häutchen von Kupferoxydul. Aber auch bei grösserem Gold- zusatz kann die Kupferverschlackung schon in der letzten Periode der Nickelabscheidung nicht vermieden werden, wenn der Kupfergehalt im Vergleich zum Nickelgehalt eine gewisse Grenze übersteigt, z. B. wenn beide nahezu gleich sind oder ersterer überwiegt. Ein Zusatz von Silber statt Gold empfiehlt sich nicht; das Arsensilber ist flüchtig, schützt das Kupfer weniger vor Verschlackung und kann sich selbst verschlacken. Das Phosphorsalz nimmt dann nach Entfernung des Nickels statt der braunen Farbe eine grüne von Kupferoxyd an und in diese mischt sich Emailweiss von verschlacktem Silber.
Winkler
B. u. h. Ztg. 1863. S. 345.
hat neuerdings durch Versuche nachgewiesen, dass bei einem Zusatz von Gold, Silber, Platin und Silicium beim Treiben der Arsenmetalle mit Phosphorsalz eine Kupferverschlackung niemals vermieden werden kann, weshalb zur genauen Bestimmung des Nickelgehaltes vorher das Kupfer nach einer der folgenden Methoden auf nassem Wege abgeschieden werden muss.
§. 108.
Plattner
’s Pr. f. kupferhaltige Subst.
2)
Proben mit den Nickelgehalt übersteigendem
Kupferreiche Substanzen.
Kupfergehalt (z. B. nickelhaltiges Schwarz-
und
Gaar- kupfer, Kupferstein, Kupferspeise
, dergleichen
Schlacken, Neusilber
etc.). Aus eben angeführten Gründen scheidet man das Kupfer vor der Bestimmung des Nickels auf nassem Wege ab. Man fällt das Kupfer in der von
Winkler
angegebenen Weise mittelst Eisenpulvers (S. 174) oder nach der schwedischen Probe mittelst Eisendrahtes (S. 200) aus, schlägt die im Filtrat vom Kupfer enthaltenden Metalle (hauptsächlich Nickel, Kobalt und Eisen) durch Aetzkali nieder, filtrirt, wäscht den Nieder- schlag etwas aus, trocknet und glüht ihn und arsenicirt die er- haltenen Metalloxyde in vorhinniger Weise (S. 222).
Bei einem grösseren
Antimongehalte
empfiehlt es sich, das Probirgut in Lösung zu bringen, aus dieser Antimon, Kupfer etc. durch Schwefelwasserstoff oder unterschwefligsaures Natron zu fällen, die Schwefelmetalle abzufiltriren, sie mit Schwefelwasserstoffwasser auszuwaschen, die Flüssigkeit bis zum Verschwinden des Schwefelwasserstoffgeruches abzudampfen, das Eisenoxydul in Kochhitze durch Salpetersäure oder chlorsaures Kali höher zu oxydiren, aus der Lösung Eisen, Nickel und Kobalt durch Aetzkali zu fällen und den Niederschlag, wie oben angegeben, weiter zu behandeln.
2. Kapitel.
Nasse Proben
.
§. 109. Allgemeines
. Sowohl auf
gewichtsanalytischem
,
Werth der Proben.
als
volumetrischem Wege
ist die Bestimmung des Nickel- gehaltes nicht ohne Schwierigkeiten. Erst in neuerer Zeit hat man massanalytische Methoden aufgefunden, welche bei gehöriger Uebung im Manipuliren und genauer Bekanntschaft mit den chemischen Reactionen zufriedenstellende Resultate liefern.
§. 110. Nasse Proben
. Hierher gehören:
A. Titrirproben
.
1)
Küntzel
’s Titrirverfahren für Kupfer und
Titrir- methoden.
Küntzel
’s Probe.
Nickel
.
Erdm
., J. f. pr. Chem. Bd. 88. S. 486.
. Das in Königswasser gelöste Probirgut wird, wenn Kieselsäure vorhanden, zur Trockne gedampft, auf 120—150° C. erhitzt, um erstere unlöslich zu machen, Salzsäure hinzugefügt, das Eisen in der Kochhitze durch essigsaures Natron oder besser
III.
Nickel
. Nasse Proben.
kohlensauren Baryt abgeschieden, filtrirt und Ammoniak im Ueberschuss hinzugefügt, in welchem sich Kupfer und Nickel mit blauer Farbe lösen. Zu der in einem Kolben erhitzten Lösung fügt man so lange titrirte Schwefelnatriumlösung, bis alles Kupfer gefällt ist. Das Reactionsende wird daran erkannt, wenn feuchtes weisses Schwefelzink von einem Tropfen heraus- genommener Lösung nicht mehr schwarz gefärbt wird. Ist noch Kupfer darin vorhanden, so giebt Schwefelzink Schwefel an dasselbe ab und färbt sich schwarz, und zwar reagirt eine ammoniakalische Lösung mit 1/10000 Kupfer noch auf Schwefelzink.
Nach dem Eintritt des Reactionsendes bemerkt man die ver- brauchte Menge Schwefelnatriumlösung und fällt mit derselben Normallösung das noch in Lösung befindliche Nickel aus, was geschehen ist, wenn eine ammoniakalische Silberlösung oder Nitroprussidnatrium von einem Tropfen Lösung nicht gefärbt wird, was schon bei einem Ueberschuss von 1/20000 Schwefel- natrium eintritt. Bei den fast übereinstimmenden Atomgewichten von Nickel und Kobalt eignet sich diese Titrirmethode auch zur Be- stimmung des Kobalts bei Abwesenheit des Nickels, sonst werden beide Metalle gleichzeitig durch Schwefelnatrium niedergeschlagen.
Das Schwefelzink bereitet man durch Auflösen von Zink in Salzsäure, Uebersättigen der Lösung mit Ammoniak, Abschei- dung eines geringen Bleigehaltes durch Kochen mit ein wenig Schwefelzink, Filtriren, Zusatz von Schwefelnatrium bis zur nicht völligen Ausfällung des Zinks und Vertheilung des Breies von Schwefelzink und überschüssiger Zinklösung auf zusammen- geschlagenem Filtrirpapier, wobei die Flüssigkeit angesogen wird und das feuchte Schwefelzink in passendem Zustande zurückbleibt.
Zur Feststellung des Titers der Schwefelnatriumlösung be- darfs eines reinen Nickelmetalles, dadurch erhalten, dass man kobaltfreies Nickelchlorür sublimirt und das Sublimat bei starker Hitze im Wasserstoffstrom reducirt.
Winkler
’s Probe.
2)
Winkler
’s Titrirmethode für Nickel und Ko- balt
.
Fresenius
, Ztschr. f. analyt. Chem. 3. Jahrg. 1864. S. 265, 420.
Dieselbe beruht darauf, dass man nach
Küntzel
’s Methode einmal Nickel und Kobalt mittelst titrirter Schwefel- natriumlösung zusammen bestimmt, dann das Kobalt mittelst Quecksilberoxydes und titrirten Chamäleons und aus der Differenz den Nickelgehalt findet. Man bringt das Probirgut mittelst Salz- säure, weniger gut Schwefelsäure, in Lösung, fällt aus der sauren
§. 110.
Küntzel
’s u.
Winkler
’s Titrirpr.
Lösung mittelst Schwefelwasserstoffs Cu, Pb, Bi, As, Sb, filtrirt, erhitzt das Filtrat zum Kochen behuf Austreibung des Schwefel- wasserstoffs, oxydirt das Eisen durch chlorsaures Kali, treibt durch Erhitzen freies Chlor aus, fällt Thonerde und Eisenoxyd durch essigsaures Natron, wobei leicht etwas Nickel mit nieder- geschlagen wird, filtrirt, verdünnt die Lösung auf ein gewisses Volumen und misst davon zwei gleiche Volumina ab, das eine zur Bestimmung des Nickels und Kobaltes zusammen, das andere zur Ermittlung des Kobaltgehaltes. Die Flüssigkeit muss frei von
Man- gan
sein und kann als unschädlich Erden und Alkalien enthalten.
a)
Bestimmung des Nickels und Kobaltes zu- sammen
. Man übersättigt die abgemessene Flüssigkeit mit Ammoniak, erhitzt sie in einem Kolben zum Kochen und fällt nach
Küntzel
’s Methode Nickel und Kobalt mit Schwefel- natriumlösung aus, wobei das die Beurtheilung des Reactions- endes erleichternde Klären der Flüssigkeit durch Zusatz von Salmiak und häufiges Schwenken des Kolbens befördert wird. Man muss diesen Versuch wenigstens doppelt anstellen, um con- trolirende Resultate zu erhalten.
b)
Bestimmung des Kobalts
. Die zweite Portion Lö- sung versetzt man zur Abscheidung eines etwaigen Schwefel- säuregehaltes mit etwas Chlorbarium und fügt, ohne den gebil- deten schwefelsauren Baryt abzufiltriren, eine beliebige Menge nasses Quecksilberoxyd hinzu, welches durch Fällen von Queck- silberchloridlösung mit Aetzkali, Auswaschen des Niederschlages durch Decantiren und Aufbewahren als nasser Schlamm erhalten wird. Zu der
völlig abgekühlten
Flüssigkeit lässt man unter stetem Umrühren titrirte Chamäleonlösung so lange
ein- tröpfeln
(nicht in grösserer Menge zufliessen, selbst wenn man den Titerverbrauch schon im Voraus kennt), bis die letzten Tropfen die Lösung bleibend zwiebelroth färben, worauf man die verbrauchten C.C. Normallösung abliest. Nach einigem Stehen verbleicht die Farbe allmälig, was aber nicht weiter stört. Hierbei verwandelt das Chamäleon das Kobaltoxydul in Oxyd und dieses wird vom Quecksilberoxyd niedergeschlagen, während Nickel- oxydullösung von beiden Reagentien nicht verändert wird (6 Co Cl + 5 Hg + 11 H + K Mn = 3 Go H
3
+ 2 Mn H + 5 Hg Cl + K Cl).
Die Titerflüssigkeit erhält eine passende Stärke, wenn man 5—6 Grmm. übermangansaures Kali in 1 Liter Wasser löst, wo dann 1 C.C. 6—7 Milligr. Kobalt fällt. Das niedergeschlagene
III
Nickel
. Nasse Proben.
Kobaltoxyd- und Mangansuperoxydhydrat bräunen das in der Flüssigkeit suspendirte gelbe Quecksilberoxyd und, indem man während des Titrirens eine frische Portion von letzterem zusetzt, reisst dasselbe die Oxydhydrate rascher zu Boden. Man kann auf diese Weise im Nickel noch 1/1000 Kobalt nachweisen.
Als wesentliche Erfordernisse zum Gelingen dieser Probe haben sich die folgenden herausgestellt:
α
) Das Chamäleon muss als reines umkrystallisirtes Salz (§. 151. 1) angewandt werden, weil die rohe Schmelze kohlensaures Kali enthält, welches neben Kobaltoxyd auch Kobalt- und Nickel- oxydul niederschlägt. Letzteres würde durch mechanische Um- hüllung einen Theil des Kobaltes der Einwirkung des Chamäleons entziehen, die Umsetzung. verlangsamen und das Reactionsende undeutlicher machen.
β
) Die Titerstellung des Chamäleons muss durch reines Kobalt, z. B. nicht durch Kleesäure, geschehen. Es wird näm- lich bei der Fällung ein Theil des Kobaltes mechanisch als Oxydul mit niedergerissen, welcher Fehler sich eliminirt und derselbe bleibt, wenn man die Titerbestimmung immer mit rei- nem Kobaltmetall vornimmt. Letzteres wird dadurch erhalten, dass man mit öfters umkrystallisirtem nickelfreien Purpureo- kobaltchlorid (5 H
3
N . Co
2
Cl
3
) einen Porzellantiegel bis zu ein Drittel füllt, diesen in einen Platintiegel mit durchbohrtem Deckel und Gaszuführungsrohr stellt, einen raschen Strom gereinigtes Wasserstoffgas in den Tiegel leitet, denselben erst gelinde, dann nach Verdampfung des meisten Chlorammoniums stärker und zuletzt bis zum heftigsten Glühen so lange erhitzt, als noch salzsaures Gas entweicht, welches der herausbrennenden Gas- flamme eine bläulichrothe Färbung ertheilt. Unter fortwährendem Zuleiten von Wasserstoffgas lässt man den Tiegel erkalten, löst dann das an den Tiegelwänden als glänzendes dünnes Blech haftende metallische Kobalt ab und zur Titerbestimmung eine entsprechende Menge davon in warmer Salzsäure auf, verdünnt mit kaltem Wasser und titrirt das Kobalt mit Chamäleon und Quecksilberoxyd.
γ
)
Mangan
verhält sich ebenso wie Kobalt; Manganchlorür wird durch das Chamäleon oxydirt und als Oxydhydrat vom Quecksilberoxyd niedergeschlagen, wodurch die Kobaltbestimmung falsch wird; dagegen lässt sich Mangan auf diese Weise neben Eisen, als Oxyd, Nickel und Zink bestimmen.
Eisenoxyd
neben Kobalt in Lösung, wird durch Quecksilberoxyd gleich nieder-
§. 110 Gewichtsanalyt. Verfahren.
geschlagen und stört nicht weiter; desgleichen ist
Zink
in- different. Dagegen verlangsamt die Gegenwart von
Schwefel- säure
die Reaction, Phosphorsäure, Arsensäure und die Sauer- stoffsäuren des Chlors und Stickstoffs verhindern sie, auch nur in geringer Menge vorhanden, vollständig.
B. Gewichtsanalytisches Verfahren
.
Ein solches kann, und man erhält befriedigende Resultate,
Strohmeyer
’ Methode.
darin bestehen, das Probirgut in Lösung zu bringen, durch Schwefel- wasserstoff die aus saurer Lösung fällbaren Metalle zu entfernen, durch Erhitzen das überschüssige Gas auszutreiben, durch Erhitzen mit chlorsaurem Kali Eisenoxydul höher zu oxydiren, durch essig- saures Natron Eisenoxyd und Thonerde zu fällen, aus dem Nickel, Kobalt, Mangan und Zink enthaltenden Filtrat die Oxyde durch kohlensaures Natron niederzuschlagen, die ausge- wässerten und geglühten Oxyde in einer Retorte mit der 1½fachen Menge Schwefel und einer geringen Menge Soda ½ Stunde zu glühen und die gebildeten Schwefelmetalle mit verdünnter Salzsäure zu behandeln, wobei sich Mangan und Zink lösen, die Schwefelungen von Kobalt und Nickel aber ungelöst bleiben. Man löst dieselben in Königswasser, dampft zur Trockne, nimmt mit Salpetersäure wieder auf, neutralisirt die
möglichst concentrirte
Lösung mit Aetzkali, fügt eine concentrirte Lösung von salpetrigsaurem Kali bei, säuert mit Essigsäure wenig an und lässt etwa 24 Stunden lang stehen, wo sich dann das Kobalt als gelbes salpetrigsaures Kobaltoxydkali abgeschieden hat. Man filtrirt, wäscht mit Chlorkaliumlösung aus, trocknet und glüht das Kobaltsalz, äschert das Filter ein, befeuchtet den gesammten Rückstand mit etwas Schwefelsäure, verjagt die überschüssige Schwefelsäure und wägt den aus 2 Co S + 3 K S bestehenden Rückstand, welcher 18,014 % Co enthält.
Fresenius
, quant. Analyse. 1862. S. 227.
Aus dem nickelhaltigen Filtrat scheidet man das Nickeloxydul durch Aetzkali ab, wäscht das Oxydulhydrat gut aus, glüht und bestimmt das Nickel als Ni.
Geringe Mengen Nickel
im Schwefelkies werden gefunden, wenn
Nickel im Schwefelkies.
man denselben löst, zur neutralen Lösung etwas Schwefelammonium setzt, wobei zunächst Schwefeleisen fällt, und filtrirt, wo sich dann im Filtrat Nickel nebst Kobalt concentrirt, so dass man diese Metalle nach einer der im Vorhergehenden angegebenen Methoden bestimmen kann.
IV.
Silber
.
IV. Silber.
P
robirmetho- den.
§. 111. Allgemeines.
Zur dokimastischen Bestimmung des Silbers in reicheren und ärmeren Substanzen bedient man sich meist des
trocknen Weges
, nur für silberreichere Legirungen (Münzen, Barrensilber, Brandsilber etc.) zuweilen des
nassen Weges
(einer Titrirprobe).
rockne Pro- ben.
Bei sämmtlichen Proben auf trocknem Wege sucht man das Silber, je nach seinem Verbindungszustande und seinen Begleitern, auf passende Weise an Blei zu binden und das silberhaltige Blei (
Werkblei
) in einem porösen Gefässe (
Ca- pelle
, S. 89) einem oxydirenden Schmelzen (
Abtreiben
) auszusetzen, wobei die entstehenden Oxyde (Blei-, Kupfer- oxyd etc.) von der Capelle eingesogen werden, das Silber aber auf dessen Boden zurückbleibt.
Entstehung
on Silberver- lusten.
Trotzdem diese Probe zu den genauesten der Dokimasie gehört und noch Silbergehalte angiebt, welche sich auf keine andere Weise, namentlich nicht auf nassem Wege, bestimmen lassen, so findet man doch den Silbergehalt danach um eine variable Grösse zu gering.
Dies hat einestheils seinen Grund in der Flüchtigkeit des Silbers, welche durch andere leichtflüchtige Substanzen (An- timon, Arsen, Zink etc.) noch erhöht wird, anderntheils in der Oxydirbarkeit des Silbers beim Abtreiben durch einen Ueber- schuss von Bleioxyd, in Folge dessen sich gebildetes Silber- oxydul, Ag, in Verbindung mit Bleioxyd in die Capelle zieht (
Silberverlust durch Capellenzug
). Weniger finden diese Verluste statt bei der Extraction des Silbers durch Blei (Ansieden), als beim Abtreiben und zwar nimmt die
Silber- verflüchtigung
zu mit steigender Temperatur und Zeitdauer des Treibens, sowie der Anwesenheit von mehr oder weniger anderen flüchtigen Metallen, welche, schon unter dem Schmelz- punct des Silbers flüchtig, dasselbe zur Verdampfung disponiren. Der
Silberverlust durch Capellenzug
wächst mit der Temperatur, der Porosität der Capellen, der Zeitdauer, also mit der Menge des abzutreibenden Bleies und mit der Abnahme des Silbergehaltes.
In letzterer Beziehung hat man die Erfahrung gemacht, dass der procentale Silberverlust mit abnehmenden Gehalten zu-
§. 111. Allgemeines.
nimmt, bei einem Gehalte von 1 % Silber im Probirgut aber auf der Wage kaum bemerklich ist, so dass man diesen Verlust bei silberärmerem Probirgut, namentlich bei merkantilischen Erzproben ganz ausser Berücksichtigung lässt, denselben aber bei silberreichen Legirungen (Münzen, Brandsilber, Blick- silber etc.) nach durch Versuche ermittelten, zu einer Tabelle formirten Zahlen in Anrechnung bringt, weil derselbe, dem Procentgehalt nach zwar geringer, als bei ärmeren Proben, doch bei höhern Gehalten auf das Resultat influirt.
Plattner
Plattner-Richter
’s Probirkunst mit dem Löthrohre. 4. Aufl. 1865. S. 530.
hat für Löthrohrproben den Capellenzug für
Grösse der Silberverluste
jeden wägbaren Silbergehalt unter 1 % bei verschiedenen Blei- mengen festgestellt.
Die umfangreichsten Versuche zur Ermittelung der Silber- verluste bei der später zu erwähnenden hauptsächlichsten Probe, der Ansiedeprobe, sind von
Klasek
Oestr. Ztschr. 1857 S. 370.
mit Przibramer Geschicken sowohl, als mit reinem Silber und Blei angestellt, wobei sich der Hauptsache nach Folgendes ergeben hat:
a) der mit abnehmenden Gehalten zunehmende Silberverlust wird um so grösser, je mehr Blei vorhanden, ohne jedoch in gleichem Verhältniss mit der Bleimenge zu steigen.
b) Am Ende des Abtreibens ist der Silberverlust am grössten, und es findet sich etwa die Hälfte des ganzen Silberabganges in dem kleinen Theil der Capellenmasse, auf welchem das Treiben beendigt wird.
c) Unter sonst gleichen Umständen kann bei zu hoher Temperatur der Silberverlust bis 50 % grösser sein, als bei richtig geleiteter Temperatur, indem alsdann die Flüchtigkeit des Bleies und Silbers zunimmt und die in grösserer Hitze lockerer werdende Capelle mehr Blei- und Silberoxydul einsaugt. Aehnlich verhalten sich gleich von vorn herein zu locker ge- schlagene Capellen.
d) Je weiter man das Ansieden fortsetzt, um so kleiner wird zwar der abzutreibende Werkbleikönig und um so ge- ringer der Capellenzug, aber um so grösser auch der Silber- gehalt in den Ansiedeschlacken; es pflegt aber im Allgemeinen der totale Silberverlust bei Erzeugung kleinerer Werkbleikönige geringer zu sein, als bei grössern, indem wegen längerer Dauer
IV.
Silber
.
des Treibens sich mehr Silber verflüchtigt und der Capellenzug wächst. Je weiter man das Ansieden fortsetzt, um so leichter werden die Ansiedescherben durchgefressen.
e) Wurden 20—4 Loth reines Silber mit Villacher Blei angesotten, so gingen 4,34 % von ersterem verloren, und zwar durch Verschlackung und Capellenzug 3,94 %, also durch Ver- flüchtigung 0,40 %. Da jedoch die erhaltenen Silberkörner nicht rein sind, sondern nur 99,5—99,7 % reines Silber ent- halten, so steigt obiger Verlust noch um 0,4 %.
f) Beim currenten Probiren Przibramer Erze mit 20—1 Loth (S. 102) Silber im Ctr., wenn man 20—30 Proben auf einmal ansiedet und 20 auf einmal abtreibt, also nicht jeder einzelnen die erforderliche Aufmerksamkeit widmen kann, erhielt man folgende Verluste:
Im Ctr.
Zur St.
Andreasberger Hütte
auf dem Oberharze fand
Seidensticker
nachstehende Silberverluste:
Wurden 5 Grain (S. 103) Silber mit steigend 5—175 Grain Blei abgetrieben, so betrug der Silberverlust nach
Hambly
B. u. h. Ztg 1856. S. 361.
auf 1000 Thle. 5,5—18,8 Thle.
Man bringt im Grossen gegen die Probe meist mehr Silber (
Plussilber
) aus, was darin seinen Grund hat, dass man bei der Probe die in die Capellenmasse eingesogene Silbermenge ausser Rücksicht lässt, während im Grossen der bleiische Herd vom Abtreiben mit seinem Silbergehalt wieder in die Schmelz- arbeiten kommt.
§. 111. Allgemeines.
Die für silberreiche Legirungen übliche Probe auf nassem
Silberproben auf nassem Wege.
Wege von
Gay-Lussac
beruht auf der Fällung des Silbers durch eine titrirte Kochsalzlösung.
Da Chlorsilber in salpetersaurem Natron, welches sich bei der Fällung aus salpetersaurer Silberlösung bildet, etwas löslich ist, so werden geringe Silbermengen gar nicht oder nur unvoll- ständig angezeigt, während der trockene Weg die geringsten Silbermengen nachweist. Bei silberreicheren Substanzen löst sich zwar auch ein entsprechender Theil des Chlorsilbers in der Natronsalpeterlösung auf, allein der dadurch entstehende Verlust, welcher sich wesentlich nach dem ganzen Volumen der Lösung richtet und bei gleichem Volumen in verschiedenen Silberlösungen fast gleich bleibt, ist gegen die zu bestimmende grosse Silber- menge verschwindend klein und wird es um so mehr, je silber- reicher das Probirgut ist, so dass dann die nasse Probe genauer als die trockene wird.
Die gebräuchlichen Silberproben lassen sich wie folgt classi-
Eintheilung der Silberpro- ben.
ficiren:
A. Substanzen, welche keine Legirungen sind
.
1)
Ansiede-
oder
Eintränkprobe
für ärmere und reichere z. B. schwefel-, antimon-, arsen- und sauerstoffhaltige Substanzen jeder Art, als: Erze (
Gediegen Silber
mit 97—99,8,
Antimonsilber
Ag
3
Sb, Ag
4
Sb, Ag
6
Sb u. a. mit resp. 73 bis 84,
Arsensilber
mit 65—12,7,
Tellursilber
Ag Te mit 62,7,
Geschmeidig Glaserz
Ag mit 87,
Sprödglaserz
Ag
5
Sb mit 68,5,
Miargyrit
Ag Sb mit 36,9,
Lichtes Roth- giltigerz
Ag
3
As mit 65,4,
Dunkles Rothgiltigerz
Ag
3
Sb mit 60,
Fahlerz
(S. 170),
Silberkupferglanz
Ag Cu mit 53 Ag und 31 Cu,
Polybasit
(Ag, Cu)
9
(Sb, As) mit 64—72,
Chlorsilber
Ag Cl mit 75,
Bromsilber
Ag Br mit 58,
Jod- silber
Ag J mit 46 Ag, ferner silberhaltige
Blei-, Kupfer-, Zink-, Arsenerze, Schwefel-
und
Magnetkies
),
Leche, Speisen, Abzug, Abstrich, Herd, Schlacken
, sonstige
Hüttenabfälle
etc.
2)
Tiegelschmelzprobe
mit Blei oder Glätte für schwefel-, antimon- und arsenfreie Erze und Producte (
Silberkerate, gediegen Silber, Schlacken
, metallisch Silber haltende
Krätzen
u. drgl.).
3)
Combinirte Blei-
und
Silberprobe
. Für bleiische
IV.
Silber
. Pr. f. nichtlegirte Subst.
Erze und Producte (silberarmer und bleireicher
Bleiglanz, Glätte, Abzug, Abstrich
etc.).
B. Legirungen
.
1) Proben auf trocknem Wege.
a)
Directes Abtreiben ohne Bleizusatz
für silber- haltiges
Blei
(
Werkblei, Frischblei
etc.) und
Wismuth
.
b)
Directes Abtreiben mit Bleizusatz
für silber- reicheres und kupferhaltiges Silber (
Münzproben
oder
Fein- proben
für
Münzen, Brandsilber Blicksilber, Silber- amalgam
etc.).
c)
Ansieden
und
Abtreiben
für silberärmere Legirungen von Kupfer (
Schwarzkupfer, Gaarkupfer, Kiehnstöcke, Messing, Tomback, Bronce, Argentan
etc.)
Eisen, (Eisensauen), Zinn, Zink
etc.
2) Proben auf nassem Wege.
Gay-Lussac
’s volumetrische Probe
für kupferhal- tiges Silber.
Zubereitung des Probirgu- tes.
Substanzen, welche keine Legirungen sind, müssen fein- gerieben und durch sehr feine Siebe geschlagen werden (S. 17); bleiben dabei geschmeidige Substanzen (Silber, Glaserz, Kupfer aus Kupferstein, Blei aus Schlacken und Abzügen etc.) auf dem Siebe zurück, so ist die Siebgröbe für sich zu probiren (S. 18).
Spröde Legirungen werden gröblich zerkleint, geschmeidige in Schnitzeln geschnitten (S. 21).
I. Abschnitt.
Proben für Substanzen, welche keine Le- girungen sind.
Auswahl des Verfahrens.
§. 112. Allgemeines.
Die Auswahl der hierher gehörigen Proben hängt hauptsächlich von dem Zustande ab, in welchem sich das Silber im Probirgute befindet, namentlich, ob es ge- diegen, an Salzbilder, Schwefel, Antimon oder Arsen gebunden ist oder in bleihaltigen Substanzen vorkommt. Man wählt danach die
Ansiede-, Tiegelschmelz-
oder eine
Bleiprobe
.
§. 113. Ansiedeprobe.
1. Kapitel.
Ansiede- oder Eintränkprobe.
§. 113. Allgemeines.
Diese Probe passt für Substanzen
Anwendbar- keit der Probe
mit jedwedem Silbergehalt und der verschiedensten Verbindungs- weise des Silbers und ist somit eine Generalprobe für alle silberhaltigen Substanzen. Das Verfahren besteht im Allge-
Theorie.
meinen darin, dass man das Probirgut mit metallischem Blei einem oxydirenden Schmelzen (
Ansieden
) unterwirft, wobei vorhandene Schwefel-, Antimon- und Arsenmetalle theils direct durch die Luft, theils durch das gebildete Bleioxyd oxydirt und von letzterem verschlackt oder verflüchtigt werden, während das überschüssige nicht oxydirte Blei das beim Rösten oder direct durch Umsetzen mit Blei aus seinen Verbindungen frei gemachte Silber aufnimmt und
Werkblei
zum Abtreiben bildet.
Vorhandene saure erdige Substanzen werden durch das Bleioxyd verschlackt, basische bedürfen eines Zuschlages von Borax oder Glas, desgleichen auch strengflüssige.
Die bei diesem Verfahren vorzunehmenden Modificationen
Modificatio- nen.
werden hauptsächlich durch den verschiedenen Gehalt an Silber und die Qualität und Quantität der fremden Beimengungen veranlasst.
1)
Modificationen in Folge verschiedenen Silber-
Einfluss der Reichhaltigk.
gehaltes
.
Die Grösse des Silbergehaltes ist von Einfluss auf:
a)
Die Grösse der Einwage
. Da grössere Silberkörner
Einwage.
leichter spratzen, was zu Verlusten führt, einen auf der Wage merklichen Capellenzug (S. 237) erleiden etc., so wiegt man bei
mittelreichen Substanzen
, welche im Centner nicht unter 1 Pfdthl. Silber enthalten, ½—1 Ctr. Probirgut ein, je nach den fremden Beimengungen, welche einen grössern oder ge- ringern Bleizusatz erfordern, den der Ansiedescherben auf- nehmen muss. Von
reichen Substanzen
, z. B. solchen mit über 1 % Silber, nimmt man nur ½—¼ Ctr., zuweilen nur 1—½ Gramm Einwage.
Arme Substanzen
erfordern zur Erlangung eines auswägbaren Silberkornes (von ½ Pfdth. und darüber) die Anfertigung einer grösseren Anzahl Proben, (bei Probirblei mit 0,5 Pfdthl. Silber in 100 Ctrn. z. B. an 100 und mehr), deren jede man zu ½—1 Ctr. einwiegt, ansiedet,
Kerl
, Probirkunst. 16
IV.
Silber
. Nichtlegirte Subst.
je 2—4 der erhaltenen Werkbleikönige abermals durch Ansieden verschlackt und diese Operation mit den erfolgenden Königen so oft wiederholt, bis man
einen
König erhält, der dann ab- getrieben wird (
Concentrationsprobe
). Man treibt auch wohl jeden der erhaltenen Könige direct theilweise ab und giesst dann das concentrirte Blei von mehreren Capellen in eine zu- sammen, treibt weiter, schüttet wieder zusammen u. s. f., bis man alles Blei in einer Capelle hat. Bei diesem letzteren Ver- fahren bringt man mehr Silber aus, als bei dem ersteren, indem die Verschlackungsverluste vermindert werden. Wo es angeht, z. B. bei leichtflüssigen, nicht zu armen und wenig Blei (das 4—8 fache) erfordernden Substanzen siedet man wohl 2 Ctr. zugleich an, treibt auch wohl 2 Könige auf einer Capelle ab, wenn sie nicht zu gross sind.
Probenzahl.
b)
Die Anzahl der einzuwägenden Proben
.
Um stimmende Resultate zu erhalten, bedarfs um so weniger Proben, je gleichmässiger das Silber im Erze etc. vertheilt ist und je weniger flüchtige, dasselbe zum Verdampfen disponirende Substanzen vorhanden sind. In durch Verwaschen erhaltenen Schliegen, sowie in Substanzen, in welchen sich spröde Silberver- bindungen finden, lässt sich das Silber meist so gleichmässig vertheilen, dass 2 Proben genügen, wenn sie nahezu überein- stimmende Resultate geben. Bei Stufferzen mit geschmeidigen Silbererzen entstehen die grössten Differenzen. Je reicher die Erze werden, um so ungleichmässiger pflegt das Silber sich darin vertheilt vorzufinden und um so mehr Proben sind an- zustellen, aus deren Resultaten man den Durchschnittsgehalt berechnet. Letzteres ist besonders auch bei minder reichen Substanzen erforderlich, welche silberhaltige geschmeidige Be- standtheile mit spröden gemengt enthalten (z. B. Silbererze mit gediegen Silber, Glaserz und Rothgiltigerz; Krätzen mit ge- diegen Silber oder kupferhaltigem Silber im Gemenge mit Sand, wegen ungleicher Silbervertheilung und Strengflüssigkeit beson- ders schwierig zu probiren; ferner mit Blei gemengter Treib- abzug etc.). Man sucht dann die durch Sieben abgetrennte geschmeidige Gröbe auf einmal anzusieden, macht von dem Siebfeinen eine grössere Anzahl Proben, nimmt davon den Durchschnitt und berechnet den procentalen Silbergehalt aus dem. Siebgroben und Feinen (S. 18). Zuweilen ist ein rich- tiges Probenehmen bei sehr reichen Gemengen von spröden und geschmeidigen Silbererzen so schwierig, dass man vorhandene
§. 113. Ansiedeprobe.
kleinere Erzposten in Tiegeln oder auf Ansiedescherben ganz aufarbeitet oder dieselben beim Abtreiben im Grossen eintränkt und aus dem Mehrausbringen gegen das im Werkblei enthaltene Silber den Silbergehalt des Erzes berechnet.
Es pflegen in den Bergwerkstaaten gewisse der Erfahrung entnommene Vorschriften zu existiren, welche die Anzahl der anzustellenden Proben je nach dem Silbergehalt des Probirgutes festsetzten; z. B. auf den
Oberharzer
Hütten macht man die Proben:
2 fach bei 1—39 Pfdthl. (Quint) Ag im Ctr.
3 „ „ 40—79 „ . . . . . . „
4 „ „ 80—149 „ . . . . . . „
6 „ „ 150—299 „ . . . . . . „
8—10 „ „ 300 u. darüb. „ . . . . . . „
c)
Die gestatteten Differenzen und die Schärfe
Gestattete Dif
ferenzen.
des Auswägens der Silberkörner
.
Auch hierüber existiren auf den verschiedenen Hüttenwerken gewisse Bestimmungen. In
Freiberg
z. B. wägt man die Silberkörner auf der Kornwage (S. 99) bis zu ½ Pfdthl. aus, ermittelt bei mehrfachen Proben den Durchschnittsgehalt und giebt den Gehalt an
bei 1—25 Pfdthl. im Ctr. von 0,5 zu 0,5 Pfdthl.
„ 25,5—200 „ „ „ „ 1 „ 1 „
„ 200,5 u. darüb. „ „ „ „ 2 „ 2 „
Bei einer Differenz der Proben der einzelnen Probirer von 1 Pfdthl. und darüber werden Schiedsproben erforderlich.
Auf den
Oberharzer Hütten
wiegt man bis auf ½ Quint (Pfdthl) aus, giebt den wirklich gefundenen Gehalt an und hat folgende Differenzen nachgelassen:
bei bis 25 Qt. Ag im Ctr. von 0,5 Qt.
„ 26—200 „ „ „ „ „ 1 „
„ über 200 „ „ „ „ „ 2 „
d)
Die Bleimenge
. Dieselbe kommt weniger in Rück-
Bleimenge.
sicht, obgleich sie bei silberreichen Substanzen grösser sein muss, als bei silberärmeren, zur Verminderung der Silberverluste. Je mehr Silber im Verhältniss zum Blei, um so mehr Silber verdampft.
2)
Modificationen in Folge der Anwesenheit
Einfluss frem
der Beimen
gungen.
fremder Beimengungen der Qualität und Quan- tität nach
.
Sowohl erdige Substanzen basischer (Kalkspath, Fluss-
16*
IV.
Silber
. Nichtlegirte Subst.
spath, Braunspath, Schwerspath etc.) und saurer Natur (Quarz, Silicate, Aluminate etc.), als auch metallische Beimengungen (Zinkblende, Schwefelkies, Magnetkies, Kupferkies, Bleiglanz, Arsenkies, Nickel- und Kobalterze etc.) üben einen Einfluss namentlich auf die anzuwendende Menge Blei und Borax, sowie auf die Temperatur aus.
Um sich von der Anwesenheit solcher Substanzen der Qua- lität und Quantität nach ungefähr zu überzeugen, schlämmt man eine gewisse Menge des Probirgutes auf einem kleinen Sicher- troge (S. 19) und betrachtet das Zurückgebliebene mittelst der Loupe oder untersucht dasselbe mittelst des Löthrohrs.
Bleimenge.
a)
Bleimenge
. Von dem Kornblei, welches das Silber aufnehmen, Bleioxyd bilden und als solches Schwefel-, An- timon- und Arsenmetalle oxydiren und sich mit den gebildeten Oxyden sowohl, als auch mit erdigen Bestandtheilen verschlacken soll, — ist um so mehr anzuwenden, je schwerer sich die Schwefel- etc. Metalle durch Bleioxyd zerlegen lassen, je mehr Schwefel und saure Erden vorhanden und je länger, was eine grössere Verdampfung zur Folge hat, wegen der mehr oder weniger schwierigen Zersetzung der Schwefelmetalle etc. die Verschlackung dauert. Nach den Versuchen von
Berthier
(S. 119) erfordern die geringste Bleimenge
bleiische
Erze, dann folgen
zinkische, kupferhaltige
arme und reichere, und das meiste Blei (das 20 fache) bedürfen
nickel-
und
ko- balthaltige
Substanzen, deren Oxyde sehr strengflüssig sind. Wegen der schwierigeren Oxydirbarkeit dieser letzteren Metalle, namentlich des Nickels, bedürfen sie, wenn ihr Gehalt über 4—5 % steigt, einer wiederholten Verschlackung mit Blei, weil sich sonst beim Abtreiben des nickel- und kobalthaltigen Werkbleies eine nicht in die Capelle ziehende strengflüssige oxydische Kruste bildet.
Kupfer
, zur Ueberführung in die Capelle das 16fache Blei erfordernd, giebt beim Abtreiben eine strengflüssigere Verbindung von Kupferoxydul und Bleioxyd und auch eine strengflüssigere Legirung, welche beim Erkalten der Capelle leicht erstarrt und sich überall schwieriger trennen lässt.
Zinnhaltige
Erze müssen wiederholt mit Blei und Borax an- gesotten werden, weil sonst beim Abtreiben unter Ausblühen von Zinnoxyd die Proben leicht erfrieren. Da ein grösserer
Kieselsäuregehalt
viel Bleioxyd verschlackt und dieses auf die Schwefelmetalle unwirksam macht, so muss in diesem Falle ein grosser Ueberschuss von Blei gegeben werden.
§. 113. Ansiedeprobe.
Bei einem vorherigen
Rösten
Markus
, in Oestr. Ztschr. 1856 S. 105.
schwefelreicher Substanzen entstehen meist grössere Silberverluste, als durch directes An- sieden, indem einestheils Silber bei Anwesenheit von andern flüchtigen Substanzen (Arsen, Antimon, Zink etc.) beim Rösten zur Verdampfung disponirt wird, anderntheils dabei gebildeter Silbervitriol an den Poren des Röstscherbens adhärirt. Eine solche Röstung würde auch bei zink- und eisenreichen Sub- stanzen zur Bildung sehr zähflüssiger Schlacken beim Ansieden führen.
Nach der später mitgetheilten Beschickungstabelle (S. 247) können silberhaltige Substanzen das 4—20fache Blei erfordern. Fehlt es an Blei, so wachsen die Silberverluste und es kann ein so unreiner Bleikönig erfolgen, dass sich derselbe nicht abtreiben lässt, indem die gebildeten fremden Oxyde nicht in der Capelle aufgenommen werden.
Als
Probirbleies
bedient man sich am zweckmässigsten eines durch Pattinsoniren soweit entsilberten
gekörnten Bleies
(S. 131), dass dasselbe in 100 Ctr. nicht über 0,5 Pfdthl. Silber enthält. Man braucht dann das nicht zu grob gesiebte Kornblei für alle einzelnen Proben nicht abzuwägen, sondern man wägt das erforderliche Quantum mehrmals ab und taxirt dann die Menge nach dem Augenmasse, oder man wendet ver- schieden grosse Löffel (S. 108) an, welche das nöthige Blei- quantum etwa fassen.
Hat man silberhaltiges Blei (
Frischblei
) zu verwenden, so muss die davon für die Ansiedeprobe angewandte Menge (
Bleischwere
) für sich verschlackt und abgetrieben und das erfolgende Silberkorn demnächst beim Auswägen zu den Ge- wichten gelegt und so von den Probekörnern in Abzug gebracht werden.
Zu
Schemnitz
fügt man beim Ansieden kupferhaltiger und schwefelreicher Geschicke ausser metallischem Blei noch Glätte zu.
b)
Boraxzusatz
. Durch diesen sollen basische Erden
Boraxmenge
und durch die Oxydation von Schwefelmetallen erhaltene Me- talloxyde neben Bleioxyd verschlackt, auch bei Anwesenheit strengflüssiger Substanzen (
Zinkblende, Kobalt
- und
Nickel- erze
) die Schlacken leichtflüssiger gemacht werden. Danach können z. B. an Kalkspath und Zinkblende reiche Erze bis
IV.
Silber
. Nichtlegirte Subst.
100 % Borax und mehr erfordern, desgleichen
zinnhaltige
Substanzen, indem sich Zinnoxyd nur langsam in Borax, leich- ter in Kali löst. Da zudem das Zinnoxyd, vom Bleioxyd me- chanisch aufgenommen, damit eine strengflüssige Masse giebt, so bedarf es später eines grössern Borax- oder Kalizusatzes. Erze mit sauren Erden bedürfen gar keines Boraxzusatzes, jedoch befördern einige Procent davon den Fluss. Man darf, namentlich bei an Schwefel, Antimon und Arsen reichen Erzen, nicht zu viel Borax auf einmal zusetzen, weil sonst gleich zu Anfang des Ansiedens die ganze Oberfläche des Schmelzgutes von Schlacke überdeckt wird. Es kann sich dann nicht die zur Zerlegung der Schwefel-, Antimon- und Arsenmetalle erfor- derliche Menge Bleioxyd bilden und es entstehen Silber zurück- haltende Oxysulphurete. Man giebt deshalb, wenn viel Borax nöthig, bis 20 Pfd. gleich anfangs zu und setzt die übrige Menge in einem Skarnitzel nach der Verschlackungsperiode vor dem letzten Heissthun nach.
Manche Probirer wenden statt des Borax oder im Gemenge damit
Glas
oder
Quarz
oder einen aus gleichen Theilen Blei- glas und Boraxglas vorher zusammengeschmolzenen Fluss an (
Schemnitz
). Zu dünne Ansiedescherben oder solche, die zum leichten Durchgehen (S. 78) geneigt sind, überzieht man wohl mit einer Lage Glaspulver, bevor man die Beschickung hineinthut.
Temperatur- grad.
c)
Höhe der Temperatur
. Diese richtet sich nach der Anwesenheit gewisser Substanzen, und zwar erfordern beim Einschmelzen eine sehr hohe Temperatur:
α
)
Zinkische Erze
, um möglichst viel Zink dabei zu verflüchtigen, welches sonst beim Verschlacken in Oxyd über- gehen und dieses eine sehr strengflüssige Schlacke oder eine Sauerstoff abhaltende Kruste geben würde. Letzteres tritt auch in minderem Grade ein, wenn bei dem Einschmelzen eine Röstung stattfindet, weshalb man sie durch möglichst rasches Einschmelzen zu verhindern sucht. Sollte die Schlacke bei sehr hoher Temperatur dennoch einen grösseren Zinkoxydgehalt auf- genommen haben, so legt man ein Stückchen ausgeglühte Kohle auf die Probe, wobei sich Zink reducirt und verbrennt, dann das Metallbad blank wird und die Glättebildung in gehörigem Masse stattfindet. Fügt man keine Kohle hinzu, so bildet sich leicht ein Silber zurückhaltendes Oxysulphuret. Zinkische
§. 113. Ansiedeprobe.
Erze verschmilzt man auch wohl zur genauen Silberbestimmung auf einen Lech und siedet diesen an.
β
)
Arsenikalische Erze
. Bei nicht hinreichend hoher Temperatur hinterlassen dieselben einen nicht völlig geschmol- zenen Rand, den man dann wohl durch Aufstreuen von etwas Kohlenstaub oder Glätte zu entfernen sucht. Auch trägt man wohl Borax nach.
γ
)
Eisenreiche Substanzen
, z. B. Rohsteine, schmilzt man zur Vermeidung einer Röstung und in Folge dessen der gleich anfänglichen Entstehung einer eisenreichen dickflüssigen Schlacke in möglichst hoher Temperatur ein und setzt später Borax nach.
δ
)
Kobalt-
und
nickelhaltige Erze
erfordern wegen Bil- dung strengflüssiger Oxyde beim Einschmelzen und Verschlacken eine hohe Temperatur und später ein Nachsetzen von Borax.
Strengflüssige Proben setzt man hinten, leichtflüssige vorn in die Muffel.
Nachstehende Zusammenstellung ergiebt die
Beschickungs-
Beispiele für Be- schickungen
verhältnisse
für häufiger vorkommende
Erze
und
Hütten- producte
, einschliesslich der später noch näher zu erwähnenden
Legirungen
:
IV.
Silber
. Nichtlegirte Subst.
§. 113. Ansiedeprobe.
IV.
Silber
. Nichtlegirte Subst.
§. 113. Ansiedeprobe.
IV.
Silber
. Nichtlegirte Subst.
§. 113. Ansiedeprobe.
Nach den in vorstehender Tabelle angegebenen Verhält-
Sonstige Beispiele.
nissen werden im Allgemeinen Erze und Hüttenproducte in
Freiberg
und auf den
Oberharzer
Werken beschickt. Son- stige Beispiele sind nachfolgende:
Schemnitz
. Bleihaltige Silbererze: ½ Ctr. (5 Grm.) Erz, ½ Ctr. Blei- glasfluss (S. 246), 6 Ctr. Villacher Blei, wovon ⅓ mit dem Erz gemengt wird und ⅔ als Decke dienen; dürre schwefelarme Erze und Schliege: wie die vorigen, nur noch 6—8 Pfd. Borax; schwefelreiche Geschicke: ½ Ctr. Erz, ½ Ctr. Bleiglasfluss, 6—8 Pfd. Borax und 7 Ctr. Blei; kupfer- und schwefelreiche Geschicke: ½ Ctr. Erz, 8 Ctr. Blei, ½ Ctr. Glätte und 8—10 Pfd. Borax.
Przibram
. Bleiglanz: ½ Ctr. Erz, 2½ Ctr. Blei; Bleiglanz mit Erden und Zinkblende: 3½ Ctr. Blei auf ½ Ctr. (5 Gramm) Erz, 10—30 Pfd. Bo- raxglas.
IV.
Silber
. Nichtlegirte Subst.
Müsen
. ½ Ctr. Erz mit 8 Ctr. Blei, bei einem Thonschiefer- und Schwerspathgehalt auch Borax; strengflüssige Kupferkiese und Fahlerze kommen hinten, leichtflüssige Erze vorn in die Muffel.
§. 114. Verfahren beim Ansieden und Abtreiben.
Die abge-
Beschicken.
wogene oder gemessene Menge Kornblei (S. 245) wird in zwei Ansiedescherben (Taf. VI. Fig. 75—78) getheilt, zur einen Hälfte das auf einer Vorwage (S. 101) abgewogene Probirgut (¼—1 Ctr. oder mehr oder weniger, S. 241) hinzugefügt, beides sorg- fältig gemengt, die andere Hälfte Blei darüber gestreut und oben darauf der nöthige Boraxzusatz (höchstens bis 20 Pfd.) gegeben. Bei dieser Art des Mengens von Blei mit dem Probirgute tritt namentlich bei specifisch leichten Probemehlen eine vollständigere Entsilberung ein, als beim Vermengen der letzteren mit dem ganzen Bleiquantum.
Oestr. Ztschr. 1856. S. 362.
In
Schemnitz
mengt man ⅓ Blei mit dem Erz und deckt die übrigen ⅔ darüber. Man setzt ge- wöhnlich 20—25 Proben auf einmal ein.
Erstes Heissthun.
Mittelst der gewöhnlichen Kluft (Taf. VII. Fig. 127) werden die Ansiedescherben in die hellrothglühende Muffel eingetragen, abgeäthmete Kohlen vor erstere gelegt und bei geschlossener Muffelmündung in Gelbrothglühhitze, bei zinkischen und arse- nikalischen Proben in möglichst hoher Temperatur (S. 246) ein- geschmolzen. Zeigt die flüssige Masse (nach 15—20 Min. und mehr) eine völlig glatte Oberfläche ohne ungeschmolzene Par- tien, welche namentlich bei arsenikalischen Erzen am Rande haften, und ist das weissglühende stark dampfende Metallbad am Rande mit einem dunkleren, schmalen, nicht dampfenden glatten Schlackenring umgeben, so ist diese Periode beendigt.
Zu Anfang derselben schmilzt das Blei in der Masse nieder und nimmt dabei schon einen Theil des Silbers aus gediegen Silber, Schwefel-, Arsen- und Antimonsilber auf; Erden und fremde Schwefelmetalle gehen an die Oberfläche, erstere werden durch Borax verschlackt, letztere oxydiren sich bei dem nicht völligen Ausschluss der Luft zum Theil und die daraus ent- standenen Oxyde, sowie gebildetes Bleioxyd nehmen an der Verschlackung durch Borax Theil. Der grösste Theil der Schwefel-, Antimon- und Arsenmetalle bleibt aber im geschmolzenen Zu- stande als Oxysulphuret theils in der Schlacke, theils in dem Blei aufgelöst. Höhere Schwefel- und Arsenmetalle entlassen Schwefel und Arsen als solche und Zink verdampft mit schön
§. 114. Verfahren beim Ansieden.
weiss brennender Flamme, während gleichzeitig schweflige, ar- senige und antimonige Säure entweichen.
Während sich
Zink
ziemlich leicht verflüchtigt, so bleiben die letzten Antheile
Antimon
stets beim Blei demnächst zurück.
Tellur
lässt sich nur zum Theil verflüchtigen und verlangt zur Oxydation viel Blei. Verbindungen des Silbers mit
Jod, Chlor
und
Brom
geben zur Bildung von Dämpfen von Chlor-, Brom- und Jodblei Veranlassung.
Ein
Rösten
vor dem Zusammenschmelzen giebt kein grös- seres Silberausbringen (S. 245) und ist unnöthig, da in der nach- folgenden Periode das gebildete Bleioxyd kräftig oxydirend wirkt. Zu
Arany-Idka
in Ungarn findet z. B. ein solches Rösten statt. Man beschickt ½ Ctr. Erz mit 8 Ctr. granulirtem Villacher Blei und 15—20 Pfd. Borax, setzt 20—30 Proben in die Muffel, giebt so starke Hitze, dass das Blei schmilzt und die Erztheile auf die Oberfläche gehen, öffnet bei etwas geschlos- senem Register die Muffelmündung, lässt 15—20 Min. abrösten und steigert dann während 20—30 Min. die Hitze bis zum Ein- tritt des völligen Fluss, wo sich dann um das weissglühende stark dampfende Metallbad ein glatter Schlackenring gebil- det hat.
Zur Zerlegung der noch vorhandenen silberhaltigen Anti-
Kaltthun oder Verschlacken.
mon-, Arsen- und Schwefelmetalle wird jetzt unter Erniedrigung der Temperatur der Luft Zutritt zum Schmelzgut gestattet, in- dem man die Muffel öffnet, die Kohlen vor den Scherben weg- nimmt und nur in der Muffelmündung eine niedrige Kohle liegen lässt, damit die vorderen Scherben nicht zu stark abgekühlt werden. Hierbei bildet sich zunächst Bleioxyd, welches kräftiger als die zutretende Luft die Schwefel-, Antimon- und Arsenme- talle oxydirt und im Ueberschuss vorhanden sich mit den ge- bildeten Metalloxyden und der bereits vorhandenen Schlacke verbindet (S. 128), während das metallisch ausgeschiedene Silber sich im überschüssigen Blei ansammelt. Man nimmt die Zer- setzung als beendigt an, wenn das Metallbad ganz oder nahezu mit Schlacke bedeckt ist (nach 20—30 Min.), wo dann keine oxydirende Einwirkung der Luft mehr stattfinden kann. Dieser Fall tritt zu früh ein und führt zu Silberverlusten, wenn man von vorn herein zu viel Borax anwendet, welcher gleich die Oberfläche zuschlackt, ohne dass die Oxysulphurete schon zer- legt sind. Bedarfs eines grösseren Zusatzes von Borax, so nimmt man, wie bereits bemerkt (S. 246), anfangs nur wenig,
IV.
Silber
. Nichtlegirte Subst.
lässt die Verschlackungsperiode in gewöhnlicher Weise verlaufen und setzt dann erst zur Auflösung im Ueberschuss gebildeter Oxyde, vorhandener basischer Erden oder Zinkoxyd etc. Borax nach. Die sich bei
Nickelerzen
nicht selten bildende streng- flüssige Kruste schiebt man von Zeit zu Zeit zurück. Wird bei
zinkischen
Erzen die Schlacke zu steif, so legt man eine abge- äthmete Kohle auf die Probe, bis das Metallbad unter Ver- brennen von Zink blank geworden ist und die Glättebildung beginnt. Bleibt bei
arsenikalischen
Erzen ein nicht völlig ge- schmolzener Rand, so streut man etwas Kohlenstaub oder Glätte auf denselben.
Je verwandter die Metalle zum Sauerstoff sind, um so leichter häufen sie sich zu Anfang im oxydirten Zustande an und können ein Erfrieren der Probe herbeiführen, z. B. Eisen, Zinn, Zink etc.
Wie oben angeführt (S. 237), setzt man zur Erzielung min- derer Silberverluste lieber das Ansieden weiter fort und treibt einen kleineren Bleikönig ab, als einen grösseren bei abgekürztem Ansieden, wenn nur die Beschaffenheit der Scherben solches zu- lässt, indem dieselben zuletzt leichter durchgehen (S. 79).
Letztes Heissthun.
Auf das Kaltgehen folgt nun ein etwa 5 Min. langes Heiss- thun der Proben bei geschlossener Muffelmündung und ver- stärktem Feuer, damit sich Metall und Schlacke gehörig trennen. Dann nimmt man die Proben mit der Gabelkluft (Taf. VII. Fig. 128) heraus und lässt sie entweder auf dem Probenblech er- kalten oder man giesst zur raschern Abkühlung den vollständig dünnflüssigen Scherbeninhalt in die mit Kreide oder Röthel aus- gestrichenen Vertiefungen eines angewärmten eisernen oder kupfernen Giessbleches (S. 110) aus. Beim Entschlacken schlägt man die Bleikönige zu an den Kanten und Ecken abgestumpften Würfeln und untersucht die Schlacke durch Zerkleinern auf etwa noch eingemengte Bleikörner. Die Schlacke ist um so reicher an Silber, je weiter das Ansieden fortgesetzt worden. In der Schlacke ausgeschiedene weisse Partien sind seltener unzersetzter Quarz, als schwefelsaures Natron, durch den Schwe- fel der Erze und das Natron des Borax gebildet.
Zeigen sich die Könige beim Hämmern spröde, so hat ent- weder die Verschlackung nicht lange genug gedauert oder es hat an Blei gefehlt oder in Folge fehlender Hitze beim letzten Heissthun ist Glätte oder Schlacke mechanisch im Blei einge- schlossen geblieben. Bei einem Kupfergehalt des Probirgutes
§. 114. Verfahren beim Abtreiben.
geht immer ein Theil des Kupfers ins Blei und es bedarf dann der 16—17 fachen Menge Blei, um dasselbe in die Capelle zu führen. Der ganze Prozess des Ansiedens dauert ¾—1¼ Stunde und mehr je nach der Strengflüssigkeit und Zersetzbarkeit des Probirgutes.
Man stellt in das vordere Drittel der nöthigenfalls ausge-
Abtreiben.
thonten Muffel (S. 51) 12 Capellen in 2 Reihen, in jede 6, auf, nachdem dieselben bei dem vorhergehenden Treiben bereits vor der Muffel auf dem heissen Stein
f
(Taf. II. Fig. 20) allmälig er- hitzt sind, versetzt dieselben zur völligen Austrocknung (
Abäth- men
) und zum demnächstigen raschen Einschmelzen des Bleies bei geschlossener Muffelmündung innerhalb 15—20 Min. in helle Rothgluth und trägt dann die mit der Backenkluft (Taf. VII. Fig. 129) gefassten Könige von der rechten zur linken Seite zuerst in die vorderste, dann in die hinterste Capellenreihe, wobei ein gleichmässigeres Einschmelzen des Bleies stattfindet, als wenn man die heissere hintere Reihe früher, als die vordere kühlere besetzen wollte. Man thut auch wohl die Capellen Abends in den glühenden Ofen, nimmt sie andern Morgens heraus, bläst sie aus, wischt sie nach dem Erkalten mit dem Finger aus, setzt sie kurz vor dem Abtreiben wieder ein, macht sie rasch heiss und setzt dann die Bleikönige auf (
Freiberg
).
Stellt man mehr Capellen in eine Reihe, als 6 oder bildet man noch mehrere Reihen, wie dies zuweilen auf Hüttenwerken geschieht, wo viele Proben zu machen sind, so lässt sich den einzelnen Capellen keine so gleichmässige Temperatur ertheilen, was auf das Silberausbringen influirt (S. 236).
Nach dem Besetzen der Capellen giebt man bei geschlos- sener Muffelmündung eine starke Hitze, damit die Proben
mög- lichst rasch antreiben
, das heisst, das anfangs mit einer dunklen Haut überzogene Blei bei blanker Oberfläche raucht. Man gewinnt durch dieses starke Erhitzen an Zeit und ver- hütet, dass am oberen Capellenrande Bleitheilchen hängen bleiben, was bei zu langsamem Einschmelzen leicht eintritt. Ein starkes Erhitzen ist dann besonders erforderlich, wenn die Legirung viel unedle Metalle enthält, namentlich
Zinn
. Letzteres giebt beim langsamen Einschmelzen viel Zinnoxyd und um dieses in die Capelle zu führen, bedarfs dann eines Zusatzes von Glätte.
Nach dem Antreiben erniedrigt man zur Verminderung der Silberverflüchtigung rasch die Temperatur durch Schliessen der Zuglöcher bei Holzkohlen- und Koksöfen und durch Unterlas-
Kerl
, Probirkunst. 17
IV.
Silber
. Nichtlegirte Subst.
sung der Feuerung und Abstellung des Zuges bei Steinkohlen- öfen (S. 50), öffnet die Muffelmündung, legt in dieselbe eine kleine Kohle und lässt Luft zu den Capellen treten, wobei sich zunächst das Blei oxydirt, das Bleioxyd an noch vorhandene fremde Metalle Sauerstoff abgiebt und deren Oxyde gemein- schaftlich mit dem Bleioxyd sich in die Capelle ziehen, wäh- rend das Silber im metallischen Zustande demnächst grössten- theils zurückbleibt und nur ein geringer Theil durch Bleioxyd oxydirt mit demselben in die Capelle geht, wodurch der Ca- pellenzug veranlasst wird (S. 236). Der Schmelzpunct des Bleies liegt bei 322°, der der Glätte bei etwa 980° C. Um anfangs die hohe Temperatur herabzustimmen, stellt man wohl kalte Ansiedescherben in mehreren Reihen neben und übereinander hinter die Capellen und nimmt sie später bei hinreichend ge- sunkener Temperatur wieder heraus oder man fährt mit einem Kühleisen (Taf. VII. Fig. 132) über den Proben langsam hin und her, indem man dasselbe ab und an in Wasser abkühlt.
Bei richtiger Temperatur
, in welcher die geringste Silber- verflüchtigung (S. 237) und der mindeste Capellenzug (S. 237) stattfindet, entsteigt der röthlichbraun glühenden Capelle leb- haft wirbelnder Bleirauch, das gelbrothglühende Metall ist von einem schmalen dunkleren Glätterand umgeben und es bildet sich am Capellenrand
Federglätte
in nach dem Erkalten gelben dünnen Blättchen, die sich im Feuer dem geübten Probirer an ihrem Glanze deutlich zu erkennen geben. Die Federglätte setzt sich leichter an der dem kühlen Luftzuge, also der Muffelmündung mehr zugekehrten Seite an, kann aber auch nahe zu ringsum entstehen, wenn man durch Einsetzen von kalten Scherben hinter die Capellen deren hintere Seite ab- kühlt. — Bei
zu hoher Temperatur
steigt der kaum sicht- bare Bleirauch gerade in die Höhe und wirbelt nicht, die Ca- pelle ist weiss und weder Glätterand, noch Federglätte wahrzu- nehmen.
Sinkt die Temperatur zu sehr
, so zieht sich der Bleirauch langsam über die dunkelbraunen Capellen hin, der Glätterand wird bei dunkler Farbe zu stark und es ist dann Gefahr vorhanden, dass die Masse starr wird (
die Probe er- friert
), was namentlich bei einem grössern Kupfergehalt des Bleies leichter eintritt. Bei zu sehr gesunkener Temperatur legt man kleine Kohlen vor die Capellen oder schiebt diese mehr nach hinten, sehliesst auch wohl kurze Zeit die Muffel und ver- stärkt die Feuerung. Dieselben Mittel wendet man auch an,
§. 114. Verfahren beim Abtreiben.
um eine bereits erfrorne Probe wieder zum Treiben zu bringen, bedeckt sie auch wohl mit einem Holzspan, dessen Flamme die Temperatur steigert, allein solche Proben sind, namentlich wenn die Legirung schon silberreicher geworden, wegen grösseren Silberverlusts zu verwerfen. Man sucht die richtige Regulirung der nach dem Antreiben zu hohen Temperatur dadurch am besten zu erzielen, dass man ohne zu schüren hinter die Ca- pellen leere Scherben setzt. Sinkt die Temperatur zu sehr, so legt man kleine Kohlen bis zur Capellenhöhe vor, wirkt dies nicht genügend, so nimmt man die leeren Scherben wieder heraus und nur, wenn alles Dieses nicht helfen will, schürt man etwas bei Steinkohlenöfen. Bei Holzkohlenöfen wendet man zum Kühlen wohl ein Kühleisen an. Gegen Ende des Treibens, wenn die Glätteaugen grösser sind und das Metallkorn kleiner und streng- flüssiger wird, erhöht man, ohne dass jedoch dadurch die Feder- glätte zum Schmelzen kommt und nicht der obere, sondern nur der untere Glätterand eingesogen wird, die Temperatur, damit die Körner hinreichend rein abblicken, d. h. an ihrer Unterseite kein metallisches Blei (
Bleisack
) oder Glätte haften bleibt, desgleichen letztere nicht oberflächlich, wo dann das Korn nicht den Glanz und die reine Farbe des Silbers hat, sondern gelblich und trübe erscheint
Nach
Hollunder
I, 268 pflegen die praktischen Probirer sprüch- wörtlich zu sagen:
Kühle getrieben und heisser Blick
Ist der Probirkunst Meisterstück.
.
Gleich nach dem Einschmelzen ist die Masse in der Ca- pelle mehr flach und zeigt oberflächlich nur kleine Pünktchen von Glätte; diese gestalten sich bei weiterem Fortgange des Prozesses auf der convexer werdenden Metallmasse zu an ihrem minderen Glanze deutlich wahrnehmbaren Schüppchen, welche nach dem Rande zu getrieben und von der Capellenmasse auf- genommen werden, indem die von Innen nach Aussen stattfin- dende treibende Bewegung dadurch entsteht, dass die oberflächlich abgekühlten Partien zu Boden gehen und aufsteigenden heisseren Platz machen. Gegen das Ende des Treibens werden, was man namentlich bei grösseren Körnern deutlich gewahrt, die Glätt- augen grösser, erscheinen netzartig verbunden (
Blumen
) und verschwinden zuletzt unter wiederholtem Kommen und Weggehen eines Regenbogenfarbenspiels, mit dessen völligem Auf hören (
Blicken
) das Korn ruhig wird. Dieses Farbenspiel entsteht
17*
IV.
Silber
. Nichtlegirte Subst.
dadurch, dass sich in der dünnen Glättehaut das Licht bricht und reflectirt wird. Da bei der convexen Oberfläche des geschmol- zenen Silbers dieser Ueberzug nach dem Rande zu immer stärker wird, so treten durch Lichtbrechung in den verschieden dicken Glätteschichten verschiedene Farben in einer gewissen Reihenfolge wiederholt hervor, bis alle Glätte eingesogen ist. Bei kleinen Silberkörnern gewahrt man diese Erscheinungen weniger deutlich, und man erkennt das Ende des Treibens daran, dass das beim Neigen der Capelle mittelst eines Hakens sichtbare Korn bei dunklerer Farbe ruhig erscheint.
Nach dem Blicken nimmt man die Capellen, wenn die darin enthaltenen Silberkörner klein sind, sofort heraus und setzt erstere in ihrer Reihenfolge auf das Probenblech; bei grösseren Körnern muss man die Capellen durch Vorziehen in der Muffel allmälig abkühlen, damit erstere nicht
spratzen
, was zu me- chanischen Silberverlusten führt. Das Spratzen rührt davon her, dass flüssiges Silber Sauerstoff absorbirt und diesen bei plötzlicher Abkühlung und wenn es völlig fein geworden ist, rapide entlässt, wobei blumenkohlförmige Auswüchse auf der Oberfläche des Silbers entstehn, während der Sauerstoff bei lang- samer Abkühlung und nicht völlig erstarrter Oberfläche ent- weicht, ohne ein Spratzen hervor zu bringen. Durch einen Blei- und Kupfergehalt im Silber tritt diese Erscheinung nicht ein, dagegen verhindert ein Goldgehalt das Spratzen nicht, wenn er nicht zu bedeutend ist. Von der Einwirkung eines Nickel-, Kobalt- und Kupfergehaltes beim Abtreiben war S. 244 die Rede.
Aus den noch heissen Capellen werden die Silberkörner mittelst einer Kornzange (S. 110) ausgestochen, mit der Korn- bürste (S. 110) sorgfältig gereinigt, in ein mit Vertiefungen ver- sehenes Blei- oder Stahlblech (S. 110) gelegt und auf der Korn- wage (S. 100) auf ganze Tausendthle. oder ¼—⅛ Grän aus- gewogen (aufgezogen), wobei man nöthigenfalls das Silberkorn von der Bleischwere zu den Gewichten legt.
Die Silberkörner, halbkugelförmig oder fast rund, müssen nach dem Abbürsten die reine Silberfarbe haben, sowie ober- flächlich völlig blank sein, während sie unterwärts matt erschei- nen. Gelbliche Farbe, wenn sie nicht von einem grösseren Goldgehalt herrührt, bei nicht völligem Glanze zeigt eine dünne Glättehaut an.
Nach dem Blicken noch längere Zeit forterhitzte Körner erleiden einen Verlust durch Silberverflüchtigung und auf der
§. 114. Verfahren beim Abtreiben.
blanken Oberfläche des flüssigen Kornes zeigen sich hier und da matte Erhabenheiten, welche sich immer mehr an einander reihend, die Oberfläche des erstarrten Kornes matt erscheinen lassen und nach
Plattner
eine Verbindung von metallischem Silber mit Silberoxyd zu sein scheinen. Bei einem
Kupfer- gehalt
breitet sich das Korn während des Blickens gewöhnlich etwas aus, kann aber oberflächlich eine ganz weisse Farbe zeigen. Ein geringer
Tellurgehalt
ertheilt dem Silberkorn eine ge- strickte, graulich weisse matte Oberfläche.
Körner mit Wurzeln von Rissen in der Capelle pflegen an diesen bleihaltig zu sein. Das Silber ist nicht chemisch rein, sondern nur brandfein und enthält etwa 997—998 Tausendthle. reines Silber. Die Verunreinigungen im Silber, nach der Quali- tät des Probirgutes verschieden, compensiren in Etwas den Ver- lust durch Capellenzug (S. 236) und werden nicht weiter in Rück- sicht gezogen. Ein durch Erhitzen des Korns mit Salpetersäure zu erkennender Goldgehalt (§. 128) ist in Abzug zu bringen.
Die von Metalloxyden mehr oder weniger vollgesogenen Capellen sind je nach den fremden Beimengungen verschieden gefärbt, z. B. bei reinem Blei gelb, bei kupferhaltigem mehr oder weniger schwarzgrün. Antimon bringt die Capelle leicht zum Bersten. Die in der Hitze rothe, unter der Abkühlung gelbe Feder- glätte erscheint darin in dünnen, elastisch biegsamen, stark glän- zenden halbdurchsichtigen Blättchen, welche in lockerer Zusam- menhäufung zuweilen schöne Gruppirungen bilden. Risse in den Capellen deuten auf unvollständige Trocknung oder mangel- haftes Capellenmaterial (S. 89) oder einen grösseren Antimon- gehalt des Werkbleies. An ihrem tiefsten Puncte zeigen sie da, wo das Silberkorn gelegen hat, einen schwarzen Fleck, welcher vielleicht von Silberoxyd herrührt, da hier die Capellenmasse am silberreichsten ist (S. 237).
Capellen aus Knochenmehl (oder statt dessen aus Fischgräten) nehmen etwa ein gleiches Gewicht Blei, in Glätte verwandelt, auf, solche aus Knochenmehl und Asche (S. 91) aber können das Doppelte Blei anziehen. Letztere leiten auch die Wärme weniger, brauchen deshalb minder heiss gehalten zu werden und setzen leichter Federglätte an. Sättigt sich eine zu kleine Capelle mit Bleioxyd, ohne dass schon alles Blei abgetrieben ist, so stellt man sie auf eine umgekehrte abgeäthmete leere Capelle, welche dann das übrige Bleioxyd einsaugt.
IV.
Silber
. Nichtlegirte Subst.
2. Kapitel.
Tiegelschmelzprobe mit Blei oder Bleiglätte.
Anwendbar-
e
it der Probe.
§. 115. Tiegelprobe.
Dieses Verfahren, bei welchem eine geringere oder grössere Menge Probirgut mit Kornblei oder Blei- glätte, Reductions- und Solvirungsmitteln auf Schlacke und Werkblei in Thontiegeln verschmolzen wird, eignet sich be- sonders für Substanzen, welche das Silber im metallischen (
ge- diegen Silber, silber- und goldhaltige Krätzen
) und oxydirten Zustande (
Schlacken
) oder als Kerat (
Chlor-, Brom-, Jodsilber
) enthalten. Weniger geeignet, obgleich auch dafür empfohlen, z. B. von
Malaguti
und
Durocher
Malaguti
und
Durocher
, über das Vorkommen u. die Gewinnung des Silbers. Deutsch von
Hartmann
. Quedlinburg 1851.
,
Pettenkofer
Bgwfd. XI, 49.
u. A., ist das Verfahren für Erze und Producte, in welchen Silber an Schwefel, Antimon oder Arsen gebunden ist, namentlich bei einem Eisengehalt, weil sich in der Schlacke Schwefelmetalle bilden, welche Silber zurückhalten. Durch einen Zusatz von
Salpeter
sucht man letztere zwar zu zersetzen, aber sicherer findet aus solchen Verbindungen, wie auch die Versuche von
Markus
Oestr. Ztschr. 1856. S. 105.
dargethan haben, die Ausscheidung des Silbers beim Ansieden statt, während dagegen bei erstge- nannten Substanzen das Tiegelschmelzen, namentlich bei ge- ringeren Silbergehalten, schneller ausführbar ist und auch genauer sein kann, weil sich grössere Mengen Probirgut (25—50 Grmm. u. m.) auf einmal in Arbeit nehmen lassen. Dies empfiehlt sich beson- ders bei einem Material, welches das Silber in ungleicher Ver- theilung enthält (gold- und silberhaltige Krätzen mit weniger als ½ % Metall; reichere Krätzen geben nach der Ansiedeprobe genauere Resultate).
Die als Ansammlungsmittel für das Silber dienenden blei- haltigen Substanzen (Kornblei S. 131, Bleiglätte S. 132, Mennige S. 128, Bleizucker S. 132) sind entweder silberfrei oder silber- haltig. In letzterem Falle wird eine gleiche Menge davon, wie zur Probe genommen, ebenso wie diese mit Reductions- und Flussmittel geschmolzen, das erfolgende Blei abgetrieben und das Silberkorn davon beim Verwägen der Probenkörner zu den Gewichten gelegt.
§. 115. Tiegelschmelzprobe.
Für verschiedene Substanzen lassen sich nachstehende
Pro-
Probir- verfahren.
birmethoden
anwenden:
1)
Silber und Gold enthaltende Krätzen
mit einem
Probe für Krätzen.
Metallgehalt unter ½ %. Man thut nach
Salomon
10 Gramm Borax und 10 Gramm Weinstein in einen hessischen Tiegel (Viertelschoppentiegel S. 84) und darauf 20 Gramm Glätte, be- feuchtet dann die Tiegelwände durch sanftes Anhauchen und dreht den Tiegel so lange, bis derselbe auf ⅔ Höhe einen Ueberzug von Glätte erhalten hat, um demnächst ein Hängen- bleiben von Gold- und Silbertheilchen an den Wänden zu ver meiden. Sodann fügt man 15 Gramm Potasche und 25 Gramm der gehörig vorbereiteten Krätze (aus welcher das besonders zu probirende Siebgrobe mittelst eines sehr feinen Siebes aus- geschieden, S. 250) hinzu, mengt das Ganze gehörig mit einem breiten Spatel und giebt eine Decke von 10 Gramm Soda und darauf eine etwa 12 Mm. starke Lage Kochsalz. Zuletzt streut man noch ringsum an die Tiegelwände 5 Gramm Glätte. Man wiegt nur Krätze und Glätte ab und giebt die andern Ingredi- enzien dem Volum nach zu, nachdem man dessen Grösse nach vorangegangener einmaliger Abwage ungefähr bestimmt hat. Wiegt man nur 20 Gramm Krätze ab, so nimmt man kleinere Tiegel (kleine Fünfter S. 250). Der Windofen (S. 56) wird mit wallnussgrossen, am besten leichten Gaskoks gefüllt, diese, wenn sie durchgeglüht sind, festgestampft und 6—8 Tiegel — mittelst einer Tiegelzange (Taf. VII. Fig. 130d) zwischen deren gekrümmten Backen gefasst — so in die glühenden Koks eingesetzt, dass der Tiegelrand nur wenig aus denselben hervorragt. Die gekrümmten Backen der Zange müssen so lang sein, dass beim Aufdrücken der Rundung auf die Tiegelränder erstere nicht in die Schmelz- masse hineinragt. Nachdem der Ofen bedeckt, erhöht man die Temperatur allmälig, bis das Aufblähen der Masse vorüber ist, dann steigert man die Hitze 15—20 Min. möglichst rasch und hoch, damit die Proben dünn, blank und gleichmässig fliessen und im Ganzen etwa nach ½ Stunde fertig sind. Nach dem Erkalten des herausgenommenen Tiegels wird der Bleikönig entschlackt und abgetrieben, nöthigenfalls zuvor noch bei einem Antimon- oder Arsengehalt verschlackt. Kommt es auf sehr grosse Genauigkeit an oder liegen grosse Krätzposten vor, so stellt man eine Probe 5fach an, treibt die erhaltenen Könige (gewöhnlich gegen 22 Gramm schwer) ab, wiegt die Metallkörner und untersucht am besten im Gewichte stimmende 4 Körner
IV.
Silber
. Nichtlegirte Subst.
mittelst Salpetersäure auf Gold, dessen Menge demnach in 100 Gramm Probirgut bestimmt wird. Man findet auf diese Weise in Krätzen das Gold genauer, als durch jede andere Probe.
Als sehr zweckmässige Beschickungen werden auch folgende empfohlen:
a) 25 Gramm Krätze,
25 „ Mennige,
35 „ Fluss (bestehend aus 600 Grmm. Potasche, 200 Grmm. Borax, 100 Grmm. Glasgalle, 100 Grmm. Soda, 30 Grmm. Salpeter und 30 Grmm. Kohlenpulver).
Keine Kochsalzdecke.
b) Pariser Fluss, bestehend aus
25 Grmm. Krätze,
20 „ Kochsalz,
20 „ Soda,
20 „ Potasche,
25 „ Glätte,
10 „ Weinstein,
10 „ Glaspulver.
Probe für arme erdige Sub- stanzen.
2)
Erdige Substanzen (Fluthafter, Schlacken
etc.) können ähnlich behandelt werden, wie die Krätzen, und zwar in grösseren Mengen. Sollten die Bleikönige Antimon oder Arsen enthalten, so werden sie vor dem Abtreiben nochmals verschlackt. Bei einem Schwefelgehalt des Probirgutes giebt man zur Be- schickung ein Stückchen Eisendraht. — Zu
Przibram
wiegt man von
Schlacken
zweimal 1 Ctr. (10 Grmm.) ab, beschickt mit 16—17 Ctr. Glätte, 25 Pfd. Quarz und 2 Pfd. Kohlenstaub, schmilzt in einer Bleitute und treibt das erfolgende Blei (90— 100 Pfd. von jedem Centner Schlacke) ab. Man giebt beim Schmelzen erst stärkere Hitze, wenn die Tuten rothglühend ge- worden sind, und nimmt sie heraus, wenn die Gasentwicklung völlig aufgehört hat (nach etwa 20 Min.). — In
Freiberg
mengt man 2 Ctr.
Schlacken
in einer Bleitute mit 3—4 Ctr. Potasche und Mehl, streut 5—8 Ctr. Kornblei darüber und giebt ein 3stündiges Windofenfeuer. — In ähnlicher Weise behandelt man auf den
Oberharzer
Hütten
Fluthabgänge
, indem man 2 Ctr. mit dem 3—4fachen Potasche und Mehl und je nach der Strengflüssigkeit mit 50—100 % Borax mengt, 2—3 Ctr. Korn- blei darüber breitet, eine Kochsalzdecke giebt und bei allmälig gesteigerter Hitze 1½—2 Stunden im Muffelofen in einem Blei-
§. 116. Combinirte Blei- u. Silberpr.
scherben (S. 83) schmilzt, bis vollständig dünner Fluss einge- treten. Die von den mehrfach angestellten Proben erhaltenen Bleikönige können durch Verschlacken zu einem König con- centrirt werden.
3. Kapitel.
Combinirte Blei- und Silberprobe.
§. 116. Allgemeines.
Man untersucht das Probirgut nach einer
Anwendbar- keit der Probe.
der früher angegebenen Bleiproben auf Blei und treibt dieses ab. Dieses Verfahren eignet sich besonders zur Bestimmung des Silbergehaltes in
Bleiglätte, Mennige
und reinerem
Ab- strich
, giebt dagegen ungenauere Resultate bei geschwefelten Verbindungen, indem beim Verschmelzen derselben auf Blei Schwefelungen in der Schlacke bleiben, welche Silber zurück- halten. Aus diesem Grunde ist die
Probe mit schwarzem Fluss
und
Eisen
(S. 155) völlig zu verwerfen, dagegen giebt die
Oberharzer Potaschenprobe
(S. 152) bei bleireichen und nicht zu silberreichen erdenhaltigen Bleiglanzen (mit wenigstens 30—40 % Blei und nicht über 12 Pfdthl. Silber im Ctr.) Resultate, welche von denen der Ansiedeprobe nur unmerklich abweichen. Dieselben werden um so ungenauer, je mehr der Gehalt des Erzes an Blende, Schwefelkies, Kupferkies, Arsen-, Antimon-, Nickel- und Kobaltverbindungen zunimmt, wo dann aber auch die Potaschenprobe für die Bleibestimmung an Werth verliert.
§. 117. Verfahren zur Untersuchung von Glätte, Mennige, Ab-
Verfahren für oxydische Pro- ducte.
strich etc.
Zu
Przibram
beschickt man 8 Ctr. (à 10 Gramm) Glätte mit 130—140 Pfd. Quarz und 10 Pfd. Kohlenstaub, be- deckt mit Kochsalz, schmilzt ein, treibt die Körner von 2 Proben, jedes etwa 100—110 Pfd. schwer, auf
einer
Capelle ab und er- hält so das Silber aus 16 Ctr. Glätte. Die Proben werden in den mässig rothglühenden Steinkohlenmuffelofen eingesetzt und die Hitze erst allmälig gesteigert, wenn die Tuten rothglühend geworden. Nach dem Aufhören der Gasentwicklung, wovon man sich durch Herausnehmen einer Tute überzeugen kann, nimmt man die Proben (etwa nach 20 Min.) aus dem Ofen, weil sich sonst die Glätte leicht durchfrisst. —
In
Freiberg
schmilzt man 4 Ctr. Glätte mit 3 Ctr. Pot- asche und Mehl und 5—6% Kohlenstaub unter einer Kochsalz-
IV.
Silber
. Legirungen.
decke und treibt den König ab, verschlackt auch wohl zuvor mehrere Könige.
Die von
Abstrich
oder
Abzug
auf diese Weise erhal- tenen Bleikönige können so unrein sein, dass sie sich nicht direct abtreiben lassen, in welchem Falle man sie zuvor mit dem 4—8fachen Kornblei verschlackt.
Verfahren für Bleiglanz.
Von
Bleiglanz
mit Spuren von Silber und Gold empfehlen
Berthier
und
Percy
Erdm
., J. f. pr. Chem. Bd. 61. S. 435.
, 20 Grmm. mit 60 Grmm. Soda und 6 Grmm. Salpeter (S. 114) bei einer Kochsalzdecke zu schmelzen, wo dann bei reinem Bleiglanz statt 86,6 nur 75—78 % Blei ausgebracht werden, in dem Könige sich aber alles Gold und Silber findet.
II. Abschnitt.
Proben für silberhaltige Legirungen.
Allgemeines Probirver- fahren.
§. 118. Allgemeines.
Silberhaltige Legirungen können ent- weder direct ohne Zusatz (
silberhaltiges Blei
und
Wis- muth
) oder mit Zusatz von Blei (
silberreicheres Kupfer, Amalgam
etc.) abgetrieben werden, oder sie bedürfen eines vorherigen Ansiedens mit Blei, wovon um so mehr zu nehmen, je schwerer oxydirbar die mit dem Silber verbundenen Metalle sind. So nöthigt, wie bereits bemerkt, silberhaltiges Kupfer der wenigstens 16fachen Menge Blei, um abtreibbar zu sein. Das Blei spielt hierbei dieselbe oxydirende Rolle, wie bei den vorher- gehenden Proben, oxydirt die fremden Metalle und zieht sich mit den gebildeten Oxyden in die Capelle. Je nach der Streng- flüssigkeit der beim Verschlacken (Ansieden) erzeugten Oxyde be- darfs auch eines grösseren oder geringeren Zuschlages von Borax und der Anwendung verschieden hoher Temperaturen. Manche Legirungen lassen sich nicht direct ansieden, sondern sie müssen zuvor erst oxydirt werden (silberhaltiges Zinn, Eisen etc.).
Beschickungs- verhältnisse.
Die Beschickungsverhältnisse für silberhaltiges Blei (
Frisch- blei, Probirblei, Werkblei, pattinsonirtes Blei
etc.), silberhaltiges
Zinn, Zink
und
Eisen
, für
Amalgame, silber- armes Kupfer (Schwarzkupfer, Gaarkupfer, Darr-
§. 119. Feinprobe.
linge, Kiehnstöcke
) und dessen Legirungen (
Messing, Tomback, Bronze, Kanonenmetall, Argentan
etc.) sind in der S. 247 mitgetheilten Tabelle angegeben; es bedarf deshalb im Folgenden nur noch einer näheren Beschreibung der auf
trocknem
und
nassem Wege
(S. 239) ausgeführten Proben für
silberreicheres Kupfer
(Billonprobe) oder
kupfer- haltiges Silber
.
1. Kapitel.
Probe für kupferhaltiges Silber auf trocknem Wege (Münz-, Fein-, Barren-, Billonprobe).
§. 119. Allgemeines.
Die hierher gehörigen Substanzen (
Brand-
,
Verfahren.
Blick-, Amalgamir-, Extractionssilber, Münzen
mit über 500 fein und darunter, welche letzteren ärmeren aus
Scheide- münzsilber
oder
Billon
hergestellt werden etc.) werden direct mit Blei auf der Capelle abgetrieben.
Zur möglichst genauen Ermittelung des Silbergehaltes
Haupt- momente.
kommen folgende Puncte in Rücksicht:
1) Die
Temperatur
(S. 236). Um diese hinreichend in
Regelung der Temperatur.
der Gewalt zu haben, wendet man einen kleineren Probirofen (Münzofen, Taf. I. Fig. 1—3, 8 u. 9) an und besetzt denselben jedesmal nur mit 2, höchstens 4 Capellen.
2) Die
Bleimenge
. Da bei zu wenig Blei nicht alles
Bleimenge.
Kupfer beseitigt wird und bei zu viel der Silberverlust (S. 236) steigt, so muss durch eine
Vorprobe
der Silbergehalt ungefähr ermittelt und dann aus durch die Erfahrung sanctionirten Ta- bellen ersehen werden, wie viel Blei bei dem gefundenen Silber- gehalt anzuwenden ist.
Nachstehende
Tabelle von
d’Arcet
wird hierbei meist
Bleimengen- Tabelle.
zum Anhalten genommen:
IV.
Silber
Legirungen.
Auf einzelne Lothe berechnet, sind folgende Bleimengen zu nehmen:
Varrentrapp
bedient sich folgender Bleimengen:
Gehalt der Legirung
Aus diesen Tabellen geht hervor, dass man zur Abscheidung des Kupfers um so mehr Blei anwenden muss, je grösser der Silbergehalt der Legirung. Je niedriger man die Temperatur beim Treiben hält, um so mehr Blei ist zu nehmen. Um ein reines Silberkorn zu erhalten, empfiehlt es sich des geringeren Silberverlustes wegen, lieber etwas mehr Blei zu verwenden und namentlich zu Anfang kühl zu treiben, als mit weniger Blei bei höherer Temperatur.
Form des Bleies.
Das Blei wird nicht als Kornblei, sondern für jede Probe in
einem
Stücke angewandt, indem man entweder von einer Stange möglichst
silberfreien
Bleies ein Stück von der erfor- derlichen Schwere abwiegt und die übrigen Stücke dann von gleicher Länge von der Bleistange abschneidet oder in kugel-
§. 119. Feinprobe.
oder halbkugelförmigen Formen mit Nummern im Innern Blei- stücke von verschiedenem Gewicht presst oder giesst, z. B. bei Anwendung von ½ Grmm. Legirung von 1—16fach.
Da
Münzen
Karmarsch
, mechan. Technologie. 1866. I, 564;
Graham-Otto
’s Chemie, 2. Bd. 3. Abthlg. S. 859 (1863).
einen gesetzlich bestimmten Gehalt besitzen, so bedarfs
Gehalt der Münzen.
zur Ermittelung der erforderlichen Bleimenge keiner besondern Vorprobe. Man nennt bei Münzen den Feingehalt das
Korn
, das Gewicht
Schrot
, die Abweichungen, welche Münzen in Schrot und Korn zeigen dürfen, ohne unrichtig zu sein,
Remedium
und endlich
Münzfuss (Währung)
die Anzahl Münzstücke, welche 1 Münzpfund (500 Grmm.) Feinsilber enthalten (30-Thalerfuss, 45-Guldenfuss in Oesterreich und 52½-Guldenfuss in Süd- deutschland). Es gehen 27 Thlr auf das beschickte und 30 Thlr. auf das feine Pfund; 1 Thlr. wiegt 18,518 Grmm. und enthält 16,666 Grmm. Feinsilber. Bei Scheidemünzen sind 1 Pfd. Feinsilber enthalten in 34½ Thlr., 51¾ österr. und 60⅜ süddeutschen Gulden. Bei Kupfermünzen darf aus 1 Ctr. Kupfer ein Nennwerth von 112 Thlr. oder 168 österr. oder 196 süddeutschen Gulden geschlagen werden.
Courant
unterscheidet sich von Scheidemünze dadurch, dass ersteres den wirklichen Gehalt an Feinsilber, der angegeben ist, ent- hält, während
Scheidemünzen
(Legirungen unter 0,500 fein) nicht den wirklich angegebenen, sondern wegen grösserer Münzkosten einen geringeren Gehalt besitzen, als angegeben ist, somit mehr Nennwerth als Realwerth besitzen. Dieser in den einzelnen Ländern verschiedene Gehalt variirt. Während Courant in allen den Ländern gilt, welche dafür gleichen Münz- fuss besitzen, so gilt Scheidemünze nur in dem Lande, wo sie ausgeprägt ist.
Die
Feingehalte einiger Münzen
ergeben sich aus nachstehender Zusammenstellung:
IV.
Silber
. Legirungen.
Das zu Silberarbeiten verwandte legirte Silber (
Probesilber
) muss folgende Feingehalte haben:
Tausendstel
in Frankreich und Belgien . . . . . . . . . . . . 800 u. 900
„ England . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 925
„ Oesterreich, Baiern, Kurhessen, Frankfurt a. M. . . . . . 812
„ Preussen, Sachsen, Hannover, Braunschweig, Bremen, Hamburg 750.
Das
Remedium
bei Vereinsthalern im Feingehalte darf nicht mehr als 3/1000 und im Gewichte 4/1000, bei Zweithalerstücken 3/1000 des Gewichtes be- tragen; bei ⅙ Thaler-Stücken resp. 5/1000 und 10/1000 für jedes Stück.
Capellenzug.
3) Der
Capellenzug
(S. 236). Dieser, je nach der Höhe der Temperatur, der Dichtigkeit der Capellen, der Menge des angewandten Bleies und dem Gehalte der Legirung variabel, ist namentlich bei reicheren Substanzen auf der Wage wahr- nehmbar, wächst mit der Menge der unedlen Metalle, bis diese etwa die Hälfte des Silbers betragen, und nimmt dann wieder ab. Der Silberverlust beim Cupelliren würde noch grösser gefunden werden, wenn nicht das resultirende Silberkorn stets mindestens 1—2 Tausendtheile Blei und Spuren von Kupfer enthielte. Dieser Silberverlust muss nun für die Art und Weise, wie der Probirer arbeitet, ermittelt und der gefundene Feingehalt nach aufge- stellten Correctionstabellen corrigirt werden. Solche erhält man auf die Weise, dass man chemisch reines Silber für sich, dann mit verschiedenen Mengen Kupfer und dem erforderlichen Blei abtreibt und den jedesmaligen Verlust ermittelt, den ersteres dabei erleidet. Derselbe wird alsdann dem gleichwerthigen Probe-
§, 119. Feinprobe.
resultat hinzugerechnet. Soll diese Correction Vertrauen ver- dienen, so muss derselbe Probirer die Proben stets auf gleichen Capellen und bei nahezu derselben Ofentemperatur ausführen, was viel Uebung erfordert. Aendert sich etwas in den Verhält- nissen, werden z. B. neue Capellen genommen, so muss man die Correctionstabelle auf ihre Richtigkeit prüfen, wenigstens durch Abtreiben einer bestimmten Menge von chemisch reinem Silber mit Blei.
In dem Probirlaboratorium der
Münz
- und
Medaillen-
Corrections- Tabellen.
commission zu Paris
ist nachstehende Correctionstabelle an- genommen, welche im Wesentlichen auch in Deutschland
Graham-Otto
’s Chemie. 1863. Bd. 2. Abthl. 3. S. 867.
zum Anhalten dient:
Bei Versuchen in
Freiberg
fand man, abweichend von
Sonstige Er- fahrungen.
den Angaben obiger Tabelle, bei Brandsilber den Verlust zu 0,0015—0,002 und in den mittleren Gehalten höher, als in der Tabelle, z. B. bei 750 Tausendthln. Gehalt und 16 Bleischweren zu 5,55 Taus., während die Tabelle 4,52 Taus. bei 11 Blei-
IV.
Silber
. Legirungen.
schweren nachweist. Nach
Plattner
giebt Feinsilber mit dem 5fachen Blei oft bis 0,009 Verlust, Brandsilber mit 937 Taus. Feine und dem 5fachen Blei 0,0042—0,0059, Raffinatsilber mit 687—750 Taus. Feine und dem 14—16fachen Blei 0,0073— 0,0083 Verlust.
Zu
Arany-Idka
in Ungarn rechnet man bei Amalgamations- rohsilber mit 600—700 Taus. Feine 7—10 Taus. Verlust wegen des Capellenzuges.
Oberharzer
Brandsilber zeigte in der Ober- und Unter- probe, sowie in der Granalienprobe nachstehende Gehalte:
In der
Berliner Münze
ergab die
Gay-Lussac
’sche Titrir- probe gegen die trockne Münzprobe nachstehende Anzahl Tausend- theile mehr:
Bei 1000 — 950 Taus. Silbergehalt = 3 ½ Taus. Differenz.
„ 949—850 „ „ = 4 „ „
„ 849—750 „ „ = 5 „ „
„ 749—600 „ „ = 6 „ „
„ 599—500 „ „ = 5 „ „
„ 499—400 „ „ = 4 „ „
„ 399—200 „ „ = 3 „ „
„ 199—100 „ „ = 2 „ „
„ 99— 0 „ „ = 1 „ „
Das Silberkorn enthält etwa 2 Taus. Blei.
Capellen- beschaffenheit.
4)
Die Beschaffenheit der Capellen
(S. 89). Diese müssen höchst sorgfältig und möglichst gleichmässig hergestellt werden, indem man eine grosse Anzahl davon auf einmal aus demselben Material schlägt oder besser presst. Von ausgezeich- neter Qualität sind die Capellen der Pariser Münze.
Probenehmen.
§. 120. Probirverfahren.
Behuf Probenahme schmilzt man entweder die Legirung ein, nimmt eine
Granalienprobe
(S. 14) und wählt die getrockneten Granalien bis etwa zur Linsengrösse aus (gröbere Granalien plattet man wohl aus und trocknet das Zerschnittene, wenn ein mechanischer Wassergehalt darin ver- muthet wird), oder man macht eine
Aushiebprobe
(S. 13),
§. 120. Verfahren bei der Feinprobe.
indem man mittelst eines Hohlmeissels etwa 3 Gramm von zwei entgegengesetzten Seiten des Barrens, z. B. oben und unten, herausnimmt, beide Proben ausplattet, mittelst einer Schere in Schnitzeln schneidet, die man in eine Porzellan- oder Kupfer- schale fallen lässt, jede Probe für sich probirt und die erfol- genden Silberkörner zusammen verwiegt. Durch die Granalien- probe wird ein richtigerer Durchschnittsgehalt erzielt (S. 272).
Man wiegt gewöhnlich von Legirungen mit von 800 ‒ 1000
Grösse der Einwage.
Tausendthln. Silbergehalt 1 Gramm und von solchen mit unter 800 Tausendthln. Gehalt, der erforderlichen grösseren Bleimengen wegen, nur ½ Gramm Legirung auf einer völlig richtigen, genau gehenden Wage (S. 100) ab. Am häufigsten nimmt man ½ Gramm als Einheit an, theilt dieses in 1000 Theile, wiegt 500 Taus. doppelt unter Umschalen unter den S. 21 ange- gebenen Vorsichtsmassregeln ab, wiegt die erfolgenden beiden Körner erst einzeln, dann zusammen und ertährt so den Silber- gehalt in 1000 Theilen. Zur Aufnahme des Abgewogenen dienen aus sehr feinem Briefpapier (quadratische Stücken von etwa 25—30 Mm. Seite) hergestellte Tütchen (
Skarnitzel
), deren Spitzen so zusammengelegt oder zusammengedreht werden, dass man das Skarnitzel mit der Probirkluft daran fassen und auf die Capelle setzen kann.
Das Probirverfahren zerfällt in
Verfahren beim Probiren. Vorprobe.
1) die
Vorprobe
zur Ermittelung des ungefähren Silber- gehaltes behuf Normirung der Grösse des Bleizusatzes. Je reicher die Legirung an Silber, um so weisser ist ihre Farbe, um so grösser das specifische Gewicht und die Geschmeidigkeit und um so ge- ringer der Klang. Es kommen zur Anwendung:
a) die
Strichprobe
.
Mulder
, die Silberprobirmethode. 1859. S. 302. —
Hartmann
’s Probir- kunst nach
Chaudet
. 1838 S. 140.
Mittelst
Probirnadeln
, kleiner
Strichprobe.
Stäbchen Legirungen von bestimmtem Gehalt an Silber und Kupfer, macht man auf einem schwarzen, harten, glatt geschlif- fenen
Probirstein
(Kieselschiefer, Basalt etc.) Striche, daneben solche von der zu untersuchenden Legirung und sieht zu, mit welcher Farbennüance der ersteren der Strich der letzteren übereinstimmt. Man hat gewöhnlich solche Probirnadeln mit 16, 15, 14 etc. bis 1 Loth Silbergehalt pro Mark und kann bei hinreichender Uebung auf die angegebene Weise die Gehalte bis auf ganze, ja selbst halbe Lothe abschätzen. Ein Gehalt
Kerl
, Probirkunst. 18
IV.
Silber
. Legirungen
der Legirung an Arsen, Zink oder Nickel lässt dieselbe fälsch- lich reicher erscheinen, auch ist bei Münzen und verarbeiteten Silberwaaren die Oberfläche silberreicher geworden, als das Innere. Die Striche von unedlen weissen Metallgemischen geben mit einem Tropfen reiner Salpetersäure eine Lösung, welche bei Zusatz von Salzsäure klar bleibt, während bei einem Silber- gehalt Trübung eintritt. Die Striche lassen sich von dem Probir- stein mittelst Oels und Kohle oder mittelst eines auf Holz ge- zogenen Leders und Bimsteins abreiben.
Spec. Gew.
b) das
specifische Gewicht
Mulder
c. l. S. 302. —
Dingl.
, Bd. 108. S. 278. —
Karmarsch
, mechan. Technologie. 1866. I, 69.
Bischoff
, das Kupfer. 1865. S. 278.
, weniger sicher als die Strichprobe, weil dasselbe nicht genau im Verhältniss zur Zu- sammensetzung der Legirung steht. Nach
Karmarsch
ist die Probe am sichersten für Legirungen mit 375—875 Taus. Fein- gehalt, welche stark gehämmert oder öfters gewalzt sind. Man findet dann den Feingehalt in Tausendsteln bis auf 1—1⅓ % der Gesammtmasse genau nach der Formel
, worin L = dem specifischen Gewicht der Legirung.
Glüheprobe.
c) die
Glüheprobe
. Eine breit gehämmerte oder aus- gewalzte Probe der Legirung wird auf einem Ansiedescherben unter der Muffel bei niedriger Temperatur ein wenig geglüht. Die Farbe bei 1000 Feingehalt ist alsdann mattweiss, bei 950 gleichförmig graulichweiss, bei 900 mattgraulichweiss mit schwar- zen Streifen an den Rändern, bei 880 fast grauschwarz, desgl. bei 860, bei 840 und darunter gänzlich schwarz.
Abtreiben
d) die
Cupellir-
oder
Abtreibeprobe
. Man treibt etwa ¼ Gramm Legirung direct mit dem 16—17fachen Blei ab, was von allen Vorproben am sichersten zum Ziele führt.
Hauptprobe.
2)
Hauptprobe
. Nachdem der Ofen (S. 42) gehörig mit Kohlen gefüllt und in eine möglichst hohe Temperatur gebracht, zieht man zwei der im hintern Theil der Muffel (6—8 über- einander gestellten) abgeäthmeten Capellen (S. 94) bis in die Mitte derselben vor (nur bei Proben, welche einen nahezu gleichen Bleizusatz erfordern, macht man wohl 4 Capellen zu- recht), besetzt sie rasch mit den Bleischweren (S. 268), lässt bei geöffneten Luftzügen und mit einer Kohle geschlossener Muffel- mündung möglichst rasch antreiben und setzt dann mit einer Backenkluft sofort das in einem möglichst kleinen Skarnitzel
§. 120. Verfahren bei der Feinprobe.
befindliche Probirgut in das hellglühende, stark dampfende Blei mit der Vorsicht, dass nichts auf dem Capellenrand liegen bleiben kann. (Um dieses noch sicherer zu vermeiden, setzt man wohl erst die Hälfte Blei auf, nach dem Antreiben das Skarnitzel und wenn das Papier verbrannt ist, die andere Hälfte Blei) Nachdem bei mit Kohle geschlossener Muffelmündung das Papier des Skarnitzels verbrannt ist, zieht man die hellglühenden Ca- pellen mittelst eines Hakens nach der Muffelmündung vor, schliesst die Luftzüge, legt in die Muffelmündung eine niedrige Kohle und kühlt die Proben anfangs mit einem Kühleisen (S. 109) zur Hervorbringung der für das Treiben richtigen Temperatur. Eine solche ist vorhanden und man hört dann mit dem Kühlen auf, wenn bei lebhaft wirbelndem Bleirauche und rothbraunem Ca- pellenrande sich ein schmaler dunklerer Glättrand zeigt, dessen Stärkerwerden oder Verschwinden resp. auf zu niedrige oder zu hohe Temperatur deutet. (Manche Probirer wenden gar kein Kühleisen an, sondern reguliren die Temperatur nur mit den Luftzuführungsschiebern, indem sie die Capellen auf ihrem Platze stehen lassen oder vorziehen und vor die Muffelmündung eine Blechthür lose stellen). Aermere Legirungen können anfangs etwas heisser gehen, als reiche, und bedürfen auch zum Abblicken einer höheren Temperatur. Gegen das Ende steigert man durch theilweises Oeffnen der Züge und allmäliges Zurückschieben der Capellen die Temperatur so hoch, dass beim Blicken (S. 259) der Glätterand völlig verschwunden ist und wohl nur in einiger Entfernung vom Korne sich etwas Federglätte zeigt. Je mehr sich die Probe dem Blicke nähert, um so kugelförmiger wird sie und um so grösser die Glätteaugen. Kurz vor dem Starr- werden des Silbers, wenn die letzten grossen Puncte rasch nach dem Rande zu geeilt sind, rotirt das Korn plötzlich einen Augen- blick rasch, glänzt stärker, erscheint hitziger, es zeigt sich wiederholtes Farbenspiel (
Abblicken
), dann hört jede Bewegung auf, das Korn steht, wird matt, erglüht noch einmal heller auf, als zuvor und wird dann starr, womit die Erscheinung des
Blickens
eingetreten ist. Behuf allmäliger Abkühlung der abgeblickten Proben zur Vermeidung des Spratzens (S. 260) zieht man die Capellen bis nahe an die Muffelmündung, hierauf in dieselbe und setzt dann erst dieselben auf ein kleines Probenblech. Da das Silber gerade in der Zeit, wo es blicken will, am meisten Sauerstoff absorbirt und dann leichter spratzt, so schliesst man wohl in diesem Augenblicke die Muffelmündung zur Hälfte mit
18*
IV.
Silber
. Legirungen.
einem Vorsetzstein zur Abhaltung des Luftzutrittes. Gut ge- rathene Proben haben nahezu gleichzeitig geblickt, die Körner sind ohne Spratz, halbkugelförmig, silberglänzend, mit Andeu- tung von krystallinischer Beschaffenheit auf der Oberfläche, lösen sich ziemlich leicht von der Capelle los, sind unterwärts blasig und mattsilberglänzend ohne anhaftende Glättespuren, auch ist die Capelle am Boden trocken und glänzt nicht von bei zu niedriger Temperatur erstarrter Glätte.
Bei einem Bleigehalt sind die Körner mehr kugelförmig, als halbkugelig, lösen sich ganz leicht von der Capelle ab, die Oberfläche ist mit einem dunkeln Häutchen überzogen und die Unterfläche glatt glänzend. Fehlt es an Blei beim Abtreiben, so blicken die Proben schlecht, das flache kupferhaltige Silber- korn hat scharfe Ränder, haftet fester an der Capelle und zeigt oberflächlich graue oder schwarze Flecken von Kupferoxyd. Auch kann ein festes Anhaften an der Capelle dadurch ein- treten, dass diese Risse oder Sprünge hat, in welche Metall eingedrungen ist (das Korn hat gewurzelt). Bei zu starkem Erkalten der Capelle haftet das Korn zuweilen durch erstarrte Glätte fest. Lässt man ein abgeblicktes Korn noch einige Zeit bei höherer Temperatur im Ofen, so entstehen auf dessen Ober- fläche unter Verflüchtigung von Silber einzelne Erhabenheiten, und das Silberkorn erscheint nach dem Erkalten oberflächlich mattweiss, nach
Plattner
vielleicht von einer Verbindung von metallischem Silber mit Silberoxyd (überfeinem Silber).
Nach
Chaudet
darf der Blick nach dem Aufhören des Regenbogenfarbenspiels weder zu rasch, noch zu langsam ein- treten. Ist ersteres der Fall, so erscheint das Korn stellenweise matt und polirt, hängt an der Capelle fester an und ist unten häufig löcherig; in letzterem Falle zeigen sich auf der metall- weissen Oberfläche des Kornes mehr oder weniger grosse Ein- drücke, auch wohl Flecken von Kupferoxyd und dasselbe haftet stark an der Capelle.
Die beiden Körner werden mit einer Kornzange aus den Capellen ausgestochen, zur Entfernung etwa anhaftender Capellen- masse schwach gedrückt, so dass sie eine quadratische Grund- fläche bekommen, mit der Kornbürste abgebürstet und erst ein- zeln, dann zusammen gewogen und der Capellenzug (S. 271) in Rücksicht gebracht.
Gut gerathene Proben müssen bei gleichmässiger Beschaffen- heit des Probirgutes kaum merklich differirende Resultate geben;
§. 121.
Gay-Lussac
’sche Probe.
sind die Proben von verschiedenen Stellen eines Barrens ge- nommen, so können die beiden Körner um einige Tausendtheile differiren (S. 272).
In der
Hannover’schen Münze
äthmet man 8 Capellen, aus Holzasche und Knochenmehl bestehend, ab, zieht dann 2 ab- geäthmete Capellen bis etwa 9 Cm. von der Muffelmündung ent- fernt vor, setzt die grössere Hälfte des Bleies ein, lässt an- treiben, fügt die Legirung nach, setzt nach dem Verbrennen des Skarnitzels die andere Hälfte Blei auf, lässt wieder an- treiben, legt hierauf eine kleine Kohle in die Muffelmündung, schliesst den untern Zug bis auf etwa 2,5 Cm. und überlässt sich die Probe selbst, ohne zu kühlen und sie vorzuziehen. Während des Treibens hält man die mit Zuglöchern versehene Stubenthür geschlossen. Mit fortschreitendem Abtreiben öffnet man den Zugschieber immer mehr und mehr, bis derselbe zu- letzt ganz offen ist, wo dann auch behuf des Abblickens die Capelle etwas zurückgeschoben wird. Das Wirbeln des Blei- rauches ist das Hauptkennzeichen für die richtige Temperatur. Zeigt sich gegen das Ende ein Glättrand, so legt man die Muffel- mündung etwas zu. Gut getriebene Proben haben Federglätte. Während eine Probe treibt, wird eine andere abgewogen.
Bei einem
Platingehalt
im Silber nimmt das Treiben,
Platingehalt im Silber.
wenn nicht mehr als 5 % davon vorhanden sind, fast seinen gewöhnlichen Verlauf, nur sind die Regenbogenfarben etwas weniger lebhaft und es blickt nicht ganz so vollständig. Bei mehr Platin, z. B. 1/10 vom Silbergehalt, erfolgt kein Blick mehr, das Korn wird krystallinisch bei abgerundeten Rändern und mattweisser ins Gelbe ziehender Farbe. Kommt auf 3 Silber 1 Platin, so treibt die Probe bei dem sonst für Silber ange- wandten Feuergrade nicht mehr, das Treiben hört vor noch vollständiger Abscheidung des Bleies auf und das flache Korn wird höckerig und zeigt Auswüchse. Von der Scheidung des Silbers und Platins wird bei den Platinproben die Rede sein.
2. Kapitel.
Nasse Probe für kupferhaltiges Silber (Gay-Lussac’sche Probe).
§. 121. Allgemeines.
Aus bereits hervorgehobenen Gründen
Werth der Probe.
(S. 239) giebt für reichere Legirungen des Silbers mit Kupfer
IV.
Silber
. Legirungen.
die volumetrische Silberprobe von
Gay-Lussac
Vollständiger Unterricht über das Verfahren
Gay-Lussac
’s, Silber auf nassem Wege zu probiren, bearbeitet von J.
Liebig
. Braunschweig 1833. —
Liebig
u.
Poggendorf
’s Handwörterb. d. Chem. 1859. VII, 911. —
Graham- Otto
’s Chemie. 1863. Bd. 2. Abth. 3. S. 867.
genauere Re- sultate, als der trockene Weg (S. 272), und sie ist deshalb in vielen Münzwerkstätten und zwar nahezu in derselben Weise eingeführt, wie die Probe schon 1830 von
Gay-Lussac
be-
Geschicht- liches.
schrieben. Erst neuerdings sind allerdings billigere, aber nicht immer zweckmässigere Apparate, bei denen z. B. die Silberhähne und Silberröhren resp. durch Kautschukquetschhähne und Glasröhren ersetzt worden, in Vorschlag gebracht, z. B. von
Mulder
Die Silberprobirmethode, chemisch untersucht von
Mulder
, übersetzt von
Grimm
. Leipzig 1859. B. u. h. Ztg. 1859. S. 275.
,
Mohr
Mohr
, Lehrb. d. Titrirmethode. 1862. S. 339.
,
Lill
v.
Lilienbach
Rittinger
’s Erfahrungen. 1860. S. 37.
,
Zippe
u. A. Die
Lill
’schen Abänderungen sind zweckmässig.
Mulder
hat in dem unten citirten Werke auch sehr wichtige theoretische Er- läuterungen zu dieser Probe gegeben und die Mittel kennen gelehrt, dieselbe bis auf 1/20000 genau auszuführen.
Neuerdings empfohlene volumetrische Proben, z. B. von
Schoffka
Polyt. Centr. 1855. S. 1272.
,
Pisani
B. u. h. Ztg. 1857. No. 15.
,
Vogel
Pogg.
, Ann. Bd. 124. S. 347;
Dingl.
, Bd. 177. S. 250.
u. A. haben das alte
Gay- Lussac
’sche Verfahren nicht verdrängt.
Theorie.
Die
Gay-Lussac
’sche Probe beruht darauf, dass das Silber aus salpetersaurer Lösung durch Kochsalzlösung als Chlorsilber niedergeschlagen wird.
Man beginnt die Fällung des Silbers mit einer
Normal- kochsalzlösung
, von welcher 100 C. C. bei 15° C. genau 1 Gramm chemisch reines Silber fällen, schüttelt klar und be- endigt die Reaction mit einer 10 fach verdünnteren Lösung (
Zehntkochsalzlösung
). Um einen etwaigen zu grossen Zusatz von letzterer wieder in Abrechnung zu bringen oder sonstige, unten näher bezeichnete Modificationen bei der Probe vornehmen zu können, bedient man sich einer der Zehntkoch- salzlösung entsprechenden
Zehntsilberlösung
, welche 1 Milligr. Silber im C.C. enthält. Aus der Menge der verbrauchten Normal- kochsalzlösung und der Zehntlösungen bei einer zu untersuchen- den Legirung berechnet man alsdann den Silbergehalt derselben.
§. 121.
Gay-Lussac
’sche Probe.
Die Klärung der Flüssigkeit beim Schütteln des Chlorsilbers erfolgt rasch, so lange noch Silbersalz in nicht zu geringer Menge vorhanden ist, und um so schwieriger, je geringer dieselbe; über- schreitet man den Punct der vollständigen Fällung, so dass Kochsalz selbst in höchst geringem Ueberschuss vorhanden, so bleibt die Flüssigkeit längere Zeit opalisirend.
Von Einfluss auf das Proberesultat und deshalb in Rück-
Modificirende Einflüsse.
sicht zu ziehen sind:
1)
die Löslichkeit des gefällten Chlorsilbers in salpetersaurer Natronlösung
. Bei Fällung des Silbers aus salpetersaurer Lösung durch Kochsalz entsteht eine geringe Menge von salpetersaurem Natron, in welchem Chlorsilber etwas löslich ist und zwar steigert sich die Löslichkeit mit der Temperatur, weshalb das Fällen bei einer von 15° C. nicht viel abweichenden Temperatur vorgenommen werden muss. Zur Ausfällung von 1 Gramm Silber braucht man danach mehr, als die äquivalente Menge Kochsalz. Wenn man nur letztere anwendet, so bleiben nach
Mulder
bei 15° C. etwa 0,5 Tausendthl. Silber in Lösung und theilt man die geklärte Flüssigkeit in zwei Theile, so giebt in dem eine Zehntsilberlösung, in dem anderen Zehntkochsalz- lösung einen Niederschlag (
Mulder
’s
neutraler Punct
). Zur vollständigen Ausfällung von 1000 Milligr. Silber bei 15° C. braucht man also 1000,5 C.C. einer Kochsalzlösung, deren Titer durch Auflösen von 0,5414 Gramm Kochsalz zu 1 Liter Flüssig- keit bei 15° C. hergestellt ist, und findet also den Silbergehalt zu hoch Man hat somit, wenn alles Silber gerade vollständig ausgefällt worden, in Bezug aufs Aequivalent zu viel Kochsalz angewandt, so dass zugesetzte Silberlösung einen Niederschlag giebt, und es bedarf zur Zerlegung des überschüssigen Kochsalzes einer grössern als der gleichen Menge Zehntsilberlösung, nämlich gerade der doppelten (1 C. C.), wovon 0,5 C. C. auf das beim neutraen Punct noch unzersetzte und 0,5 C. C. auf die mehr hinzu- gefügten 0,5 C. C. Kochsalz kommen.
Um nun in der Praxis die aus den Löslichkeitsverhältnissen des Chlorsilbers entspringenden Fehler zu vermeiden, so stellt man neben den Hauptproben unter gleichen Umständen mit denselben eine
Controlprobe
mit chemisch reinem Silber in der später anzuführenden Weise an, wodurch der beregte Fehler, welcher durch die Löslichkeit des Chlorsilbers in salpetersaurem Natron in der Nähe des neutralen Punctes entsteht, eliminirt wird, indem man bei der Controlprobe ebensoviel Kochsalz zu
IV.
Silber
Legirungen.
viel braucht, als bei der Hauptprobe. Wesentlich dabei ist aber, dass man Haupt- und Controlprobe entweder immer mit Zehnt- kochsalz- oder mit Zehntsilberlösung beendigt. Man zieht Zehnt- kochsalzlösung in dieser Beziehung vor, weil bei Beendigung der Reaction durch Zehntsilberlösung der Niederschlag weniger schnell erscheint und die Flüssigkeit beim Schütteln schwieriger klar wird (S. 279). Wäre z. B. bei der Controlprobe der Ver- such mit Zehntkochsalzlösung beendigt und es ergäbe sich bei der Hauptprobe ein Ueberschuss von Zehntkochsalzlösung, so dass die Reaction mit Zehntsilberlösung beendigt werden müsste, so setzt man einen Ueberschuss von letzterer mit bestimmtem Silber- gehalt, der demnächst in Abzug gebracht wird, hinzu und hört mit Zehntkochsalzlösung auf oder man wiegt eine entsprechend grössere Menge einer neuen Probe ein, deren grösserer Silber- gehalt zuletzt einen Zehntkochsalzlösungszusatz erfordert.
2)
Die Temperatur
. War die Normallösung bei 15° C. titrirt und besitzt sie zur Zeit des Versuches eine höhere oder niedrigere Temperatur, so bedarfs einer Correction des Resul- tates, indem bei Temperaturen unter 15° C. das Proberesultat einen Zusatz und bei über 15° C. einen Abzug erhält. Die Grösse desselben ersieht man aus Tabellen und zwar verdienen die
Mulder
’schen vor den
Gay-Lussac
’schen wegen grösserer Genauigkeit den Vorzug. Man umgeht aber jegliche Correction durch Anstellung der erwähnten
Controlprobe
, welche Diffe- renzen in der Temperatur der Normallösung und auch der Probenflaschen unschädlich macht, wenn die Hauptproben gleich hinter den Controlproben her angefertigt werden.
3)
Das Licht
. Chlorsilber wird vom Licht rasch violett und dann schwarz gefärbt, wobei sich Chlor entwickelt und in wässriger Lösung Salzsäure entsteht, welche Silber niederschlagen kann. Man schützt deshalb die Probeflaschen mit dem Chlor- silberniederschlag thunlichst gegen das Licht, indem man sie in Vertiefungen eines Schrankes stellt oder beim Schütteln in eine Büchse steckt. Man braucht jedoch in Betreff der Einwirkung des Lichtes nicht zu ängstlich zu sein, wenn man die Proben rasch ausführt.
§. 122. Verfahren beim Probiren.
Hierbei kommen nach- stehende Operationen vor:
Normal- lösungen. Normalkoch- salzlösung.
1) die
Bereitung der Normallösungen
und zwar:
a)
Normalkochsalzlösung
. 100 C. C. derselben müssen bei 15° C. (oder 17,5° C.) 1 Gramm chemisch reines Silber
§. 122. Verfahren bei der
Gay-Lussac
’schen Probe.
fällen und dieses ist der Fall, wenn 100 C.C. Lösung die 1 Grmm. Silber äquivalente Menge Chlornatrium = 0,541666 Grmm enthalten.
Man stellt aus reinem Steinsalz oder gereinigtem Kochsalz (S. 135) eine in der Kälte gesättigte Lösung dar, wovon 100 C.C. zwischen 10 und 20° C. 31,84 Grmm. Chlornatrium enthalten. Diese 31,84 Grmm. Chlornatrium fällen 58,7815 Grmm. Silber, wonach 100 C. C. gesättigter Salzlösung mit 5778,15 C. C. Wasser versetzt werden müssen, um 5,87815 Liter Flüssigkeit zu geben, von welcher 100 C. C. 1 Grmm. Silber fällen.
Um wegen des mühsamen Herstellens der Normallösung gleich für eine grössere Anzahl Proben, z. B. 500, eine hin- reichende Menge Lösung zu bereiten, thut man in einen Schwefel- säureballon 50 Liter destillirtes Wasser, dazu 1 Liter gesättigte Kochsalzlösung und spült die Literflasche und den Trichter mit 7¾ Liter Wasser nach. Nachdem die Ballonmündung mit einem kautschuküberzogenen Kork geschlossen, schüttelt man vorsichtig, aber tüchtig um und prüft nun die noch unrectificirte Probe- lösung in nachstehender Weise auf ihren Titer, nachdem man sich dadurch eine vorläufige Zehntkochsalzlösung bereitet hat, dass man 1 C. C. obiger Lösung mit 9 C. C. destillirtem Wasser verdünnt.
Man löst unter den später anzugebenden Vorsichtsmassregeln in 2 Probeflaschen (Taf. VIII. Fig. 156) jedesmal 1 Grmm. che- misch reines Silber in 6—8 C. C. chemisch reiner Salpetersäure (S. 137) von 30—32 B. (1,26—1,28 spec. Gew.) bei etwa 100° C. auf, treibt mittelst eines kleinen Blasbalges die salpetrige Säure aus, lässt die Temperatur der Lösung bis zur Normaltemperatur, 15° C., sinken und fügt aus einer Pipette 100 C. C. der noch unrectificirten Kochsalzlösung von ebenfalls 15° Temperatur in jedes der beiden Probirgläser zu. Nach dem Schütteln und Klären der Flüssigkeit thut man in die eine Flasche mittelst einer in halbe C C. eingetheilten Pipette ½ C. C. der vorläufigen Zehntkochsalzlösung, in die andere ½ C. C. Zehntsilberlösung, durch Auflösen von 1 Grmm. chemisch reinem Silber in wenig Salpetersäure und Verdünnen bis zum Liter entstanden, so dass jedes C. C. davon einer 1 Milligr. Silber äquivalenten Menge Kochsalz entspricht. Entsteht mit ersterer eine Trübung von Chlorsilber, so ist die Normalkochsalzlösung noch zu schwach; wenn mit der Silberlösung, so ist die Normalkochsalzlösung zu stark. Die getrübte Flüssigkeit wird jetzt klar geschüttelt und
IV.
Silber
. Legirungen.
abermals ½ C. C. der betreffenden Zehntlösung hinzugefügt und mit dem abwechselnden Schütteln und Zuthun von Zehnt- lösung fortgefahren, bis sich mit letzterer kein Niederschlag mehr zeigt.
Musste man z. B. ausser den 100 C. C. Normallösung noch 2,5 C. C. Zehntsilberlösung zusetzen, so ist die Normallösung zu stark und noch mit Wasser zu verdünnen, dessen Menge sich wie folgt berechnet: 100 C. C. der Kochsalzlösung fällen 1,0025 Grmm. Silber oder 1 Grmm. Silber wird von 99,7507 C.C. Koch- salzlösung präcipitirt. Man muss deshalb auf je 99,7507 C. C. Lösung 0,2493 C. C. oder auf die ganze im Ballon befindliche Flüssigkeit von 58750 C. C. 146,8 C. C. Wasser zusetzen. In ähn- licher Weise wird ein etwa erforderlicher Zusatz von concen- trirter Kochsalzlösung berechnet, wenn die vorläufige Normal- lösung zu schwach war und beim Versuch ein Zusatz von Zehnt- kochsalzlösung erfordert wurde.
Man muss nun diese Correction mit der adjustirten Lösung so oft, zuletzt bei Zusätzen von 1/10 C. C. der Zehntlösungen wiederholen, bis erstere nur noch 1—1½ Tausendstel unter der Normalstärke angiebt. Es ist besser, dass die Lösung etwas zu schwach (etwa 1—1½ Tausendstel), als zu stark bleibt, damit man demnächst die Hauptprobe mit Zehntkochsalzlösung und nicht mit Zehntsilberlösung zu beendigen hat (S. 280). Man richtet es beim Adjustiren der Normallösung zweckmässig so ein, dass man Wasser und nicht gesättigte Kochsalzlösung zu- setzen muss, weil sich sehr geringe Mengen der letzteren nicht mit Genauigkeit abmessen und ohne Verlust schwieriger einfüllen, auch weniger gut vermischen lassen.
Man bewahrt eine grössere Menge Normallösung besser in einer Anzahl mit Kautschukkapseln gut verschlossener, ganz damit gefüllter kleiner Flaschen auf, als in einem grossen Be- hälter, weil in letzterem, wenn er nicht gefüllt bleibt, ver- dunstendes Wasser sich an dem oberen Theil der Gefässwände in Tropfen absetzt und die Lösung concentrirter wird. Man muss in solchem Falle den Gefässinhalt stark umschütteln.
Zehntkoch- salzlösung.
b)
Zehntkochsalzlösung
. 100 C C. rectificirte Normal- kochsalzlösung bringt man bei 15° C. in eine Literflasche, füllt diese bis an die Marke mit destillirtem Wasser und schüttelt tüchtig um. 1 C.C. derselben fällt 1 Milligr. Silber. Man be- wahrt dieselbe in einem Glase auf, durch dessen Kork die in halbe C. C. getheilte Pipette hindurchgeht (Taf. VIII. Fig. 157.)
§. 122. Verfahren bei der
Gay-Lussac
’schen Probe.
c)
Zehntsilberlösung
. 1 Grmm. chemisch reines Silber
Zehntsilber- lösung.
wird in 5 C. C. Salpetersäure gelöst, die Lösung mit destillirtem Wasser verdünnt, bei 15° C. in die Literflasche gebracht, das Lösegefäss wiederholt mit Wasser ausgespült, dieses in die Liter- flasche gethan, letztere bis zur Marke mit destillirtem Wasser gefüllt und tüchtig geschüttelt. 1 C.C. dieser Lösung entspricht der 1 Milligr. Silber äquivalenten Menge Kochsalz. Die Lösung wird wie die Zehntkochsalzlösung angewandt und muss gegen das Licht geschützt werden, namentlich wenn sie wenig. freie Säure enthält.
2) Die
Vorprobe
. Um das richtige Gewicht von der Probe-
Vorprobe.
substanz nehmen zu können, bestimmt man deren Gehalt, wenn er nicht ungefähr bekannt ist, bis auf 5 oder 6 Tausendstel durch eine der S. 273 angegebenen Vorproben, meist durch die
Cupellationsprobe
unter Anrechnung des Capellenzuges. Auch kann man sich des gewöhnlichen
Titrirverfahrens
bedienen, indem man 1 Grmm. der Legirung in Salpetersäure löst, so lange Normalkochsalzlösung aus einer in 10tel C. C. getheilten Bürette zuletzt tropfenweise zufliessen lässt, als noch eine deut- liche Fällung entsteht. Die verbrauchte Flüssigkeitsmenge giebt Tausendtheile Silber an, wenn man 10tel C. C. abliest. Auch kann man mit halben C. C. Normalkochsalzlösung voran- und etwas über die Grenze gehen und dann mit Tropfen einer Silberlösung zurücktitriren, welche in 1 Liter 10 Grmm. Silber enthält.
3)
Berechnung und Abwägen der anzuwendenden
Erhehung der Probe auf 1000.
Probemenge
. Während man bei dem gewöhnlichen Titrirver- fahren beliebige Mengen Substanz mit der Normallösung aus einer Bürette bis zum Eintreten der Endreaction versetzt, operirt man bei der
Gay-Lussac
’schen Probe mit constanten Mengen, mit 1 Gramm Silber in der anzuwendenden Menge Legirung. Letzteres Verfahren gewährt grössere Schärfe, weil man in einer gewöhnlichen Bürette mit grossem Durchmesser nicht so genau ablesen kann, als in dem engen Halse einer Pipette von grossem Volum.
Für die Hauptprobe nimmt man eine solche Menge Legi- rung, dass sie 1 Gramm oder 1—2 Tausendstel mehr reines Silber enthält, was sich nach den Resultaten der Vorprobe leicht berechnen lässt. Zur Ersparung der Rechnung hat
Gay-Lussac
Tabellen mitgetheilt, aus denen bei ungefähr bekanntem Silber- gehalt die zu nehmende Probemenge zu ersehen ist.
IV.
Silber
. Legirungen.
Enthielt die Substanz nach der Vorprobe z. B. 920 Tau- sendtheile Silber, so würden für die Hauptprobe 1000 : 920 = x : 1000; x = 1,087 Gramm Legirung abzuwägen sein, welche 1 Gramm Silber enthalten.
Da es aus angeführten Gründen (S. 280) besser ist, das Ende der Hauptprobe durch Zehntkochsalz-, als durch Zehnt- silberlösung herbeizuführen, so wiegt man einige Tausendtheile, etwa 1—2, von der Legirung mehr ab, in vorliegendem Falle z. B. 1,089 Gramm, wenn die Kochsalzlösung aus diesem Grunde nicht auch schon etwas schwächer hergestellt ist (S. 282).
Das Abwägen der richtig genommenen (S. 14) und gehörig vorbereiteten Probe (S. 12) geschieht auf einer sehr empfind- lichen Wage (S. 100) unter den früher angegebenen Vorsichts- massregeln (S. 21).
Auflösen der Probe.
4)
Auflösen des Probirgutes
. Die abgewogene Probe- substanz thut man in ein numerirtes cylindrisches Schüttelglas (Taf. VIII. Fig. 156) von 170—200 C. C. Inhalt (von etwa 10—15 Cm. Höhe und 5—5½ Cm. Weite) mit kurzem Hals und gut eingeschliffenem kugelförmigen und mit einer Nummer versehenen Glasstöpsel, der sich nach unten stark zuspitzt, fügt aus einer Pipette 6—7 C. C. reine Salpetersäure von 30° B. (1,26 spec. Gew.) hinzu und bringt bei etwa 100° C. im Wasserbade oder auf einem Sandbade die Legirung zur Lösung, wobei man nö- thigenfalls, wenn die Gasentwicklung zu rapide sein sollte, das Glas schief stellt. Nachdem nun zur Austreibung der salpe- trigen Säure mittelst eines kleinen Blasebalgs mit umgebogener Glasröhre am Kopfe ein gelinder Luftstrom in das Glas ge- blasen worden, stellt man die Flasche zur Abkühlung auf eine Holzunterlage und taucht sie, wenn dies nicht an der Luft ge- schieht, zur rascheren Abkühlung nach einiger Zeit in Wasser von der Temperatur der umgebenden Luft. Hat die Flasche
h
(Taf. VIII. Fig. 158) letztere angenommen, so wird sie trocken abgewischt und in die auf einem angeschrobenen Schlitten
D
hin und her bewegliche Blechhülse
g
gestellt.
Behuf der
Controlprobe
bringt man in ganz ähnlicher Weise 1 Gramm chemisch reines Silber in 5 C. C. Salpetersäure zur Auflösung.
Titriren.
5)
Titriren der silberhaltigen Lösungen
. Hierzu dient der von
Gay-Lussac
construirte Apparat (Taf. VIII. Fig. 158—160). Das mit einer Kapsel
a
lose überstülpte und mit einer Luftzuführungsröhre
n
versehene gläserne Standgefäss
A
§. 122. Verfahren bei der
Gay-Lussac
’schen Probe.
von etwa 40—45 Cm. Höhe und 25—30 Cm. Weite oder grösser, wohl mit einer Skala äusserlich versehen, enthält die Normal- kochsalzlösung. Behuf Füllung der 100 C. C. enthaltenden Pi- pette
B
öffnet man, indem man die Spitze
k
derselben mit dem Finger schliesst, die in silbernen Röhren befindlichen Hähne
c
und
d
, sowie den Lufthahn
e
, welcher die in der Pipette ent- haltene Luft seitlich nach aussen entlässt, während sich erstere füllt. Damit kein Schaum in derselben entsteht, lässt man das Ende der silbernen Röhre etwas in die Pipette und nach deren Wand hin gezogen einragen (Fig. 160 bei y), wo dann der Strahl am Glase niederläuft.
Sobald die mittelst des an der Wand befestigten Stativs
C
festgehaltene Pipette sich bis etwas über die Marke
b
gefüllt hat, verschliesst man die Hähne
d
und
e
und nimmt den Finger bei
k
weg, wo dann keine Flüssigkeit ausläuft. Jetzt lässt man durch ganz allmäliges Oeffnen einer durch die Schraube
f
ver- schliessbaren Oeffnung Luft über die Kochsalzlösung in der Pi- pette, bis der dadurch sinkende Flüssigkeitsspiegel mit dem tief- sten Puncte der Krümmung sich
genau
an der Marke
b
be- findet, worauf man
f
rasch schliesst. Dabei liegt die Spitze
k
der Pipette an dem Schwämmchen
w
des auf dem mit Fett be- strichenen Schlitten
D
vorgezogenen Wischers an, welcher in einem Blechgefässe
E
zur Aufnahme abtröpfelnder Flüssig- keit steht.
Sobald der Flüssigkeitsspiegel bis zur Marke gesunken ist, schiebt man das in dem Blechgehäuse
g
befindliche offene Probeglas sofort unter
k
(Fig. 158), ohne dass die Pipette den Glashals be- rührt, öffnet den Lufthahn
e
(an dem Apparat fehlt zuweilen der Lufthahn
e
ganz und es muss dann
f
seine Function ver- treten) momentan
ganz
und lässt die 100 C. C. Kochsalzlösung aus der Pipette in
einem
Strahle in das Glasgefäss
h
laufen. Nach dem Aufhören des Strahles schiebt man das Glas zurück, ohne abzuwarten, ob später noch ein Tropfen fällt.
Die Pipette
B
, welche mittelst der Zwinge
p
gehalten wird und an deren Stäben
q
in den horizontalen Armen
r
des Sta- tivs
C
hin- und hergeschoben werden kann, muss vollständig rein und vorher mit Normallösung ausgewaschen sein. Netzt sie sich nicht überall gleichmässig, indem sich vielleicht zum Schmieren der Hähne verwandtes Fett (Gemisch von Wachs und Unschlitt) herabgezogen hat, so muss sie auf die S. 97 angegebene Weise gereinigt werden.
IV.
Silber
. Legirungen.
Man setzt jetzt auf das herausgenommene Glas
h
den mit de- stillirtem Wasser befeuchteten Stöpsel (Fig. 156) und schüttelt die trübe Flüssigkeit, indem man den Zeigefinger über den Stöpsel legt, in kurzen Stössen kräftig gegen den oberen platten Glasrand unter dem Halse, damit sich das Chlorsilber rasch zusammenballt und die Flüssigkeit darüber sich
völlig
klärt. Dies wird befördert, wenn die Wölbung des Glases unter dem Halse möglichst flach ist, wo dann das Chlorsilber fester dagegen schlägt. Zur Ab- haltung des Lichtes thut man das Glas wohl in eine Blechbüchse und schüttelt sie; bei rascher Ausführung der Probe ist aber diese Vorsichtsmassregel kaum nöthig.
Sind mehrere Proben auf einmal anzustellen, so bedient man sich eines
Schüttelapparates
von
Gay-Lussac
oder
Mulder
.
Bei
Mulder
’s Apparat
(Taf. VIII. Fig. 163, 164) ist auf einem nach oben zugespitzten 0,2 Met. hohen, auf einem Tische befestigten Holzblock
a
ein 1 M. langes und 0,15 M. breites Brett
b
im Mittelpuncte durch ein Charnier
c
schaukelartig be- weglich gemacht. An dem einen Ende des Brettes befindet sich eine Handhabe
d
, auf dem anderen schraubt man zu beiden Seiten quer über das Brett je einen hölzernen Kasten fest. Jeder der beiden Kästen nimmt in 6 mit Tuch ausgefütterten Fächern 6 Flaschen auf. Nachdem letztere eingesetzt, spannt man einen dicken, schwarzen, oben mit einem Streifen von vulkanisirtem Kautschuk versehenen Tuchlappen über dem Kasten aus und befestigt letzteren mittelst Schrauben, um ein Abspringen der Stöpsel zu vermeiden, oder man setzt auf die Kästen
e
ausge- fütterte Holzdeckel
f
mit Leitstäben
h
in Leitungen des Kastens, welche erstere dann durch Schrauben festgeklemmt werden.
Der Apparat erhält mit der Hand bei
d
eine kräftige stoss- weisse Bewegung, worauf sich die Flüssigkeit in den Gläsern alsbald klärt. Unter den Kästen befindet sich auf dem Tische
k
eine Feder.
Der complicirtere, wenig kräftiger wirkende
Gay-Lussac
- sche Schüttelapparat
(Taf. VIII. Fig. 162) von Blech ent- hält an einer Handhabe
a
10 cylindrische Fächer
b
, hängt an einer Schwungfeder
c
und wird durch Anfassen mit beiden Hän- den bei
a
heftig auf- und nieder bewegt. Man befördert wohl die Bewegung durch eine gewundene Schwungfeder
d
, welche am Boden und am Schüttelapparat befestigt ist. Die Flaschen
§. 122. Verfahren bei der
Gay-Lussac
’schen Probe.
werden mit Keilen in den Fächern befestigt, auch wohl zum Festhalten der Stöpsel mit einer Kautschukplatte überspannt.
Nachdem sich die Flüssigkeit über dem Chlorsilber
völlig
geklärt hat, beendigt man sowohl bei der Control-, als bei der Hauptprobe, welch erstere man der letzteren vorangehn lässt, das Titriren mit Zehntlösungen.
Bevor dasselbe näher beschrieben wird, möge noch eines
einfacheren, leichter
und
billiger herzustellenden Apparates
, als des
Gay-Lussac
’schen, hier Erwähnung ge- schehen, welcher in der Praxis mehrfach angewandt wird. Die Buchstaben in der Fig. 161 Taf. VIII. haben dieselbe Bedeu- tung, wie in Fig. 158. Statt des Tubulus
m
am Boden der Flasche
A
(Fig. 158) ist ein Schwefelsäureballon
A
(Fig. 161) mit Kautschukpfropfen zu verwenden, welcher ein Wasserventil
a
und eine heberförmige Abflussröhre
n
enthält. Die silbernen Röhren
F
und theilweise auch
G
und die Hähne
c
und
d
(Fig. 158) sind zum Theil resp. durch solche aus Kautschuk und Quetschhähne d (Fig. 161, 161 a) versehen, dagegen bewegen sich die Hähne
f
und
e
in Silber oder Messing.
Wie Fig. 160 a zeigt, wird die Röhre
i
mittelst Kautschuk- rohres
k
und Quetschhahnes
d
mit einem kurzen Stück Glas- rohr
w
verbunden, dessen ausgezogenes enges gekrümmtes Ende
y
in die Pipette
B
hineinragt und den Flüssigkeitsstrahl gegen deren Wand entlässt.
e
weiter Lufthahn und
f
enger Lufthahn in Silber- oder Messingfassung.
Um die Kochsalzlösung im Standgefäss
A
(Fig. 158, 161) auf der Normaltemperatur von 15° C. zu erhalten, wendet man als solches wohl eine dreihalsige Flasche an; durch die eine Oeffnung geht die Heberröhre
n
bis auf deren Boden; in der zweiten Röhre steckt ein Thermometer und in der dritten ein Wasserverschluss
a
(Fig. 161). Die Flasche ist in einem grös- seren Wasserbehälter festgestellt, in welchen man je nach Er- forderniss durch Hähne wärmeres oder kälteres Wasser ab- und zulassen und so eine Temperatur von 15° erhalten kann.
a)
Fertigtitriren der Controlprobe
(S. 284). Da man die Normalkochsalzlösung absichtlich etwas zu schwach ge- lassen hat (S. 282), so bedarfs, wenn die Temperatur derselben von der Normaltemperatur nicht wesentlich abweicht, zur voll- ständigen Ausfällung des in Lösung gebrachten 1 Grammes chemisch reinen Silbers eines Zusatzes von Zehntkochsalzlösung und zwar fügt man, — nachdem durch passendes Schwenken der
IV.
Silber
. Legirungen.
Flüssigkeit an den Wänden des Probeglases und am Stöpsel anhaf- tende Chlorsilbertheilchen niedergespült sind und der abgenommene Stöpsel an seiner schmalsten Stelle in eine Zwinge
b
(Fig. 155) ge- schoben ist, — zunächst mittelst einer bis an die Marke
a
(Taf. VIII. Fig. 157) 1 C. C. fassenden und in einem Korke in dem Zehnt- kochsalzlösungsglase befindlichen Pipette
b
1 C. C. Zehntlösung zur Silberlösung, indem man die Pipettenspitze innen an den Hals des Glases anlegt. War noch Silber vorhanden, so ent- steht auf der Oberfläche der gegen nicht directes Sonnenlicht betrachteten Flüssigkeit eine schwache milchige Trübung, bei gelindem Umschwenken als weisse Wolke sichtbar. In solchem Falle schüttelt man, nachdem der Hals des Glases mit destillirtem Wasser nachgespritzt und der Stöpsel aufgesetzt worden, so lange bis sich die Flüssigkeit über dem Kochsalz wieder ge- klärt hat und fügt in vorhinniger Weise so oft jedesmal 1 C. C. Zehntkochsalzlösung zu, bis keine Trübung mehr erfolgt. Man rechnet dann das letzte C. C., welches keine Trübung mehr er- zeugte, als überschüssig zugesetzt ab und das vorhergehende nur halb an.
Waren z. B. 3 C. C. Zehntkochsalzlösung im Ganzen zuge- setzt, so bringt man nur 1,5 in Anrechnung, d. h. 1000 Silber werden durch 1001,5 Zehntkochsalzlösung bei der derzeitigen Temperatur ausgefällt.
Diese Berechnung gründet sich auf Folgendes. Erzeugte das zweite C. C. noch eine Trübung, nicht aber das dritte, so beweist dies, dass nach Fällung von 1 Gramm Silber durch 100 C. C. Normallösung noch mindestens 1/1000 Grm. Silber in der Flüssigkeit zurückgeblieben sind Da auch das zweite C. C. Zehntlösung noch eine Trübung hervorgebracht hat, nicht aber das dritte, so ergiebt sich, dass höchst wahrscheinlich die Flüs- sigkeit nicht völlig 2/1000 Grm. Silber enthielt und dass man der Wahrheit bis auf ½ Tausendstel nahe kommt, wenn man 1½ Tausendstel Grm. Silber in der Flüssigkeit annimmt, so dass der wirkliche Feingehalt 1000 + 1,5 beträgt.
War die Kochsalzlösung ursprünglich zu stark oder hat dieselbe bei richtiger, etwas zu schwacher Beschaffenheit wäh- rend des Versuches eine mehrere Grade unter der Normaltem- peratur von 15° C. liegende Temperatur, während sie bei 15° C. bereitet war, und ist sie also dichter geworden, so würde es zum Fertigtitriren statt eines Zusatzes von Zehntkochsalz- eines solchen von Zehntsilberlösung bedürfen. Da man dies aus
§. 122. Verfahren bei der
Gay-Lussac
’schen Probe.
angegebenen Gründen (S. 280) zu vermeiden sucht, so fügt man zu der Lösung von 1 Grm. Silber einige C. C. Zehntsilberlösung und beendigt dann den Versuch in vorhinniger Weise mit Zehnt- kochsalzlösung.
Fügte man z. B. zur Lösung von 1 Grm. (1000 Thln.) Silber 3 C. C. Zehntsilberlösung und verbrauchte zur Hervor- bringung des Reactionsendes nach Abrechnung des letzten ganzen und des vorhergehenden halben Zehntels 4 C. C. Zehntkochsalz- lösung, so entsprechen 1003 Silber 1004 verbrauchter Salz- lösung.
Wie aus Vorstehendem hervorgeht, kommt man am ein- fachsten zum Ziele, wenn man die Normallösung um 1—1½ Tau- sendtheil zu schwach macht, um gerade 1000 Silber zu fällen, und den Versuch bei einer von der Normaltemperatur nicht viel abweichenden Temperatur ausführt.
Durch nochmalige Wiederholung der Controlprobe mit einer neuen Menge (1 Grm.) Silber überzeugt man sich nöthigenfalls von der Richtigkeit des beim ersten Versuche gefundenen Titers der Normallösung.
Das in der Glasröhre
i
(Taf. VIII. Fig. 158, 161) einge- schlossene Thermometer dient zur Bestimmung der Temperatur der Normalkochsalzlösung, um nach derselben den Coefficienten aus Tabellen (S. 280) zu ersehen, welcher zu- oder abgerechnet werden muss. Wird eine Controlprobe gemacht, so ist dies nicht nöthig, wie bereits bemerkt.
b)
Fertigtitriren der Hauptproben
. Sofort nach Beendigung der Controlprobe, also unter möglichst gleichen Verhältnissen hinsichtlich der Temperatur der Probelösung und der Probeflaschen, nimmt man die Hauptproben in Angriff, lässt zunächst in dieselben der Reihe nach 100 C. C. Normalkoch- salzlösung aus der Pipette
B
(Fig. 158) einlaufen, stellt die Gläser zur Abhaltung des Lichtes der Nummernfolge nach in Vertie- fungen
a
(Taf. VIII. Fig. 155) eines Schrankes A, setzt die Stöpsel auf, schüttelt klar, schwenkt anhaftende Chlorsilbertheil- chen von den Wänden und dem Stöpsel los, nimmt die Stöpsel ab, setzt die Gläser in die Vertiefungen des Schrankes, schiebt die zugehörigen Stöpsel in die entsprechenden Zwingen
b
an dem Brette c ein, fügt zu jeder Probe 1 C. C. Zehntkochsalz- lösung, schüttelt bei aufgesetztem Stöpsel klar und verfährt sonst, wie bei der Controlprobe, bis das letztzugesetzte C. C. keine
Kerl
, Probirkunst. 19
IV.
Silber
. Legirungen.
Trübung mehr giebt. Man rechnet dieses dann ebenfalls gar nicht und das vorhergehende halb.
Zum Notiren der gebrauchten C. C. Zehntlösung durch Kreidestriche dient eine schwarze Tafel
d
, deren Abtheilungen den Löchern
a
entsprechen. Die fertig titrirten Proben stellt man der Reihenfolge nach auf das Brett
c
.
Statt einer nur 1 C. C. haltenden Pipette (Taf. VIII. Fig. 157) wendet man wohl eine solche mit 2 einzelnen C. C. Inhalt an und versieht dann mittelst derselben sogleich 2 Proben mit je 1 C. C.
Wie bereits (S. 283) bemerkt, hat man von der Probesub- stanz selbst bei richtiger, etwas zu schwacher Normalkochsalz- lösung so viel abgewogen, dass sie 1—2 Tausendtheile mehr, als 1 Grm. chemisch reines Silber enthält, damit das Titriren mit Zehntkochsalzlösung beendigt wird.
Sollte, etwa in Folge einer ungenauen Vorprobe, ein Zu- satz von Zehntsilber- statt Zehntkochsalzlösung erforderlich sein, so fügt man einige C. C. von ersterer zur Silberlösung, titrirt mit Zehntkochsalzlösung fertig und bringt die hinzugefügten C. C. Zehntsilberlösung wieder in Abzug, insofern man nicht überall vorzieht, eine neue etwas grössere Probemenge mit grös- serem Silbergehalt einzuwägen.
Damit sich die Fehler wegen Löslichkeit des Chlorsilbers eliminiren, muss bei Control- und Hauptprobe die Beendigung des Titrirens gleichmässig geschehen (S. 280), entweder bei beiden mit Zehntkochsalz- oder bei beiden mit Zehntsilberlösung, am besten mit ersterer.
Sonstige Fehler, welche aber bei Wiederholung der Probe leicht gefunden werden, können entstehen, wenn die Normal- lösung aus der Pipette nicht in einem Strahle oder sonst un- vollständig ausfliesst, wenn sich letztere nicht immer gleich- mässig benetzt (S. 285), wenn man am Theilstrich der Pipette nicht genau abliest oder wenn Luftbläschen in derselben bleiben. Da bei aller Aufmerksamkeit nicht zu vermeiden ist, dass der nach dem Ausfliessen der Normallösung aus der Pipette in deren Spitze zurückbleibende Tropfen bald grösser, bald kleiner aus- fällt, so werden hieraus geringe Differenzen entstehen, deren Einfluss dadurch umgangen wird, dass man den Feingehalt nur nach ganzen Tausendtheilen angiebt.
Berechnung der Probe.
Ein Brandsilber enthalte nach der Vorprobe (Abtreibeprobe 993 und incl. des Capellenzuges 996 Tausendstel Silber, so
§. 122. Verfahren bei der
Gay-Lussac
’schen Probe.
würde man zur
Gay-Lussac
’schen
Hauptprobe
1004 Milligr. Brandsilber einwägen müssen, in welchen gerade 1 Grm. che- misch reines Silber ist (1000 : 996 = x : 1000, x = 1004). Man verbrauche nun zur völligen Ausfällung des Silbers 100 C. C. Normalkochsalzlösung (= 1000 C. C. Zehntkochsalzlösung) aus der Hauptpipette und 3 C. C. Zehntkochsalzlösung aus der klei- nen Pipette, bis das letzte C. C. keine Trübung mehr giebt, — so sind zur Fällung des Silbers in 1004 Milligr. Legirung, da man das letzte C. C. gar nicht und das vorhergehende. nur halb rechnet, 1001,5 C. C. Zehntkochsalzlösung, von welchen jedes 1 Milligr. Silber entspricht, verbraucht.
Ergiebt sich nun, dass bei der
Controlprobe
zur Aus- fällung von 1 Grm. chemisch reinem Silber 1000,5 C. C. Zehnt- kochsalzlösung erforderlich waren, so müssen zunächst von den bei der Hauptprobe gefundenen 1001,5 C. C. Zehntkochsalzlö- sung 0,5 C. C. abgezogen werden, (so dass man also nur 1001 C. C. zur Rechnung bringt), weil diese 0,5 C. C. auch bei der Haupt- probe zuviel zugesetzt sind, um gerade 1000 Milligr. Silber zu fällen. Nach der Proportion 1004 : 1001 = 1000 : x = 997 hält sonach das Brandsilber 997 Tausendstel Feinsilber. Usance- mässig giebt man immer nur ganze Tausendtheile (Millièmes) an. Sollte man zum Fertigtitriren der Hauptprobe Zehntsilberlösung nöthig haben, so wiegt man am besten gleich eine neue grössere Probe (z. B. 1006 Milligr.) Legirung ein.
Blei
und
Zinn
im Probirgut erfordern ein Auflösen in
Einfluss frem- der Bei- mengungen.
Schwefelsäure, wo dann die gebildeten schwefelsauren Salze derselben vom Kochsalz nicht zersetzt werden; immer aber klärt sich die Flüssigkeit schwerer, als sonst, beim Schütteln. Bei einer geringen Bleimenge kann die Auflösung in Salpetersäure geschehen. —
Antimon
und
Wismuth
bedingen einen Zu- satz von Weinsteinsäure zur salpetersauren Lösung. —
Platin
löst sich theilweise mit dem Silber auf und ist unschädlich, des- gleichen ein geringer
Goldgehalt
, welcher ungelöst zurück- bleibt. In grösserer Menge, als zu ⅙ vorhanden, bedarfs, damit das Gold kein Silber zurückhält, eines Zusammenschmelzens der Legirung mit reinem Silber (siehe Goldprobe), dessen Menge wieder in Abzug gebracht wird.
Quecksilber
ist am schädlichsten, indem dasselbe eine vollständige Ausfällung des Silbers verhindert und einen Zusatz von essigsaurem Natron und Essigsäure erfordert, weil Chlorsilber in essigsaurem Quecksilberoxyd unlöslich ist.
Mas-
19*
V.
Gold
.
cazzini
Oestr. Ztschr. 1857. Nr. 5; Polyt. Centr. 1857. S. 536.
hat das Verfahren für
Zinn, Zink, Blei, Antimon
und
Gold
enthaltendes Silber dahin modificirt, dass man mit mög- lichst wenig Salpetersäure bis zum Aufhören der rothen Dämpfe digerirt, dann mit Schwefelsäure so lange kocht, bis sich das Gold mit charakteristisch gelber Farbe in compacter Form am Boden absetzt. Nach erfolgter Abkühlung wird vorsichtig destil- lirtes Wasser zugesetzt und dann wie gewöhnlich mit Kochsalz gefällt.
V. Gold.
Golderze.
§. 123. Allgemeines.
Das Gold kommt in der Natur am häufigsten
gediegen
und dann stets in Begleitung von
Silber
(0,15—40 %), seltener von Kupfer, Quecksilber, Eisen, Osmium, Iridium, Palladium, Rhodium etc. vor. Zuweilen findet sich das Gold durch Selen, Tellur, Antimon und Arsen vererzt als
Schrift- erz
Untersuchung von Blättertellur und Schrifterz, in
Wöhler
’s Mineral- chem. 1865. S. 107.
, Ag Te
3
+ Au Te
3
mit 28 Au und 15 Ag;
Weisstellur
(Au, Ag, Pb) (Te
3
, Sb
3
) mit 24,8—29,6 Au, 2,78—14,68 Ag und 2,54—19,50 Pb;
Blättererz
, (Pb, Au) (S, Te) und (Pb, Au)
2
(S, Te, Sb)
3
mit 6—9 Au; ferner
Goldamalgam
Au Hg
3
und (Au, Ag)
2
Hg
5
mit resp. 39,6 und 36,7 Au und 5 Ag. Manche andere Erze, z. B.
Schwefelkiese
(Goldkiese),
Kupfer- kiese, Arsenkiese, Molybdänglanz, Zinkblende
etc. enthalten Golderze mehr oder weniger fein eingesprengt und es lässt sich dann meist durch eine Verwaschungsprobe erkennen, ob das Gold gediegen oder vererzt darin vorkommt, was für ihre passende Zugutemachung zu wissen nöthig ist.
Probir- methoden.
Da das Gold, wie bemerkt, meist mit Silber zusammen vor- kommt, so scheidet man beim Probiren gold- und silberhaltiger Erze und Producte zunächst silberhaltiges Gold durch eine
me- chanische Waschprobe
oder mittelst Bleies auf trocknem Wege (
Ansiedeprobe, Tiegelschmelzprobe
) ab und trennt das Gold vom Silber auf nassem Wege (
Quartation
§. 123. Allgemeines.
durch Salpetersäure
, seltener Scheidung durch Königs- wasser). Sehr geringe Goldgehalte zieht man auch wohl aus Erzen etc. direct auf nassem Wege aus (
Plattner
’s Gold- probe
).
Bei der meist ungleichmässigen Vertheilung des metallischen
Probenehmen
Goldes im Erz muss man häufig zur Erzielung einer richtigen Durchschnittsprobe eine grössere Quantität Probestücke (bis 50 Ctr. und mehr) nehmen, diese unter Poch- oder Walzwerken bis zur Bohnengrösse zerkleinen, das Zerkleinte gehörig mengen, zu einem Haufen aufstürzen, davon 3—4 Ctr. nehmen, diese weiter zerkleinen, einen Haufen daraus formiren und diesen bis zu etwa 20 Pfd. Probirpfund verjüngen. Diese Menge wird fein- gerieben, durch ein sehr feines Drahtsieb geschlagen, Siebgröbe und Siebfeines für sich probirt und daraus der Goldgehalt be- rechnet.
I. Abschnitt.
Goldhaltige Substanzen, welche keine Legi- rungen sind
.
§. 124. Allgemeines
. Aus solchen Substanzen wird seltener
Probir- methoden.
auf nassem und theilweise trocknem Wege gleich das Gold in metallischem Zustande bestimmt (
Plattner
’s Probe
), als auf trocknem Wege (
Ansiede
- oder
Tiegelschmelzprobe
) silberhaltiges Gold dargestellt und aus diesem das Gold durch Quartation abgeschieden. Nur wenn es auf eine ungefähre Er- mittlung des Goldgehaltes ankommt, bedient man sich einer
mechanischen Probe durch Verwaschen
oder der
Amal- gamationsprobe
von
Thompson
.
Dingl
. Bd. 167. S. 154. B. u. h. Ztg. 1863. S. 271.
V.
Gold
. Nichtlegirte Subst.
1. Kapitel
. Mechanische Goldprobe durch Verwaschen.
Anwendung dieser Probe.
§. 125. Algemeines
. Diese Probe kommt hauptsächlich zur Anwendung, wenn man sich von der Zugutemachungs-Würdig- keit eines Goldsandes oder Goldkieses überzeugen oder den bei der Aufbereitung im Grossen zu erwartenden Mühlgoldgehalt ungefähr bestimmen will, indem man erstere nach der Menge des beim Verwaschen zurückbleibenden gediegen Goldes beur- theilt oder dieses auch wohl noch amalgamirt und das Amal- gam glüht.
Röstung bei vererztem Golde.
Findet sich das Gold im Probirgute vererzt, so bedarfs zuvor einer möglichst vollständigen Abröstung desselben, um das Gold in metallischen Zustand zu versetzen. Während nach
Tcheff- kin
Tcheffkin
, über den Gold- und Silberverlust bei Röstarbeiten Wei- mar 1836. S. 10.
bei einer solchen Röstung goldhaltiger Kiese bedeutende Goldverluste entstehen, haben
Winkler
Erdm
., J. f. pr. Chem. 1839. Nr. 4.
,
Aidarow
Bgwfd. XVIII, 1.
,
Platt- ner
Plattner
’s Röstprozesse. 1856. S. 127.
und
Becquerell
Bgwfd. V, 51.
durch Versuche dargethan, dass solche Verluste nicht zu fürchten sind, wenn man die Röstung vor- sichtig leitet.
§. 126. Beispiele für die Verwaschungsprobe
.
Siebenbürgen.
1) In
Siebenbürgen
und
Ungarn
Leoben. Jahrb. 1862. XI.
Wehrle
, Hüttenkunde II, 525.
werden zur Er- mittelung des freien Goldes (Mühlgoldes) in kiesigen Erzen 100 Loth Civilgew. (1 Ctr. = 100 Pfd.; 1 Pfd. = 32 Loth à 4 Quent = 560,
012
Gramm) Erzmehl auf einem rectangulairen Scheide- troge von etwa 60 Cm. Länge, 45 Cm. Breite und 10 Cm. Tiefe verwaschen (S. 19) und mittelst eines aus der Spitze eines Hornes austretenden feinen Wasserstrahles aus dem abgeschlämm- ten Golde ein ⅙ Lin. breiter Streifen gebildet. Jede mit einem Zirkel abgemessene Linie (2,2 Millimet.) auf dem Goldstreifen entspricht 1 Loth Gold in 1000 Ctr. Pochgängen.
Für reichere Substanzen bedient man sich eines kleineren Schlämmtroges (Taf. VI. Fig. 121).
§. 128. Ansiedeprobe.
2) In
Amerika
dient zum Verwaschen die
Batea
, eine
Amerika.
hölzerne lackirte Schüssel von etwa 45 Cm. Durchmesser. Man thut in die Vertiefung im Centrum das Erz und spült durch rasches Drehen der Schüssel mit der Hand die leichten Theile weg.
In der Münze von St.
Francisco
Preuss. Ztschr. 1856. Bd. IV S. 118.
wird ein Erzstück von bekanntem Gewichte pulverisirt, das Pulver verwaschen und amalgamirt. Das Pulverisiren im Mörser darf nicht auf einmal geschehen, sondern der Inhalt desselben muss öfters auf ein feines Sieb geworfen und die Gröbe von Neuem zerrieben werden, da goldschaumähnliche Partien beim Waschen leicht verloren gehen.
Zum Waschen dient auch wohl ein nahe an der Wurzel ab- geschnittenes Stück eines Ochsenhornes, aus welchem der Länge nach ein trogartiges Stück ausgeschnitten ist. Mit dem Ver- waschen vertraute Praktiker schätzen den Goldgehalt mit dem Auge ziemlich richtig, welcher beim Verwaschen einer kleinen Menge pulverisirten Erzes im Horne erhalten wird.
2) In
Böckstein
und
Rauris
Oestr. Ztschr. 1853. S. 288.
controlirt man durch die
Böckstein, Rauris.
Goldprobe mit dem Sichertrog das Ausbringen an Mühlgold bei der Aufbereitung, indem man einen Coefficienten (zu Böckstein 1,15, zu Rauris 1,39) ermittelt hat, durch dessen Anwendung bei gleichartigem Object und Verfahren der wahre Mühlgoldge- halt aus dem Ergebniss der Sicherprobe mit ziemlicher Sicher- heit berechnet werden kann. Das Resultat der Probe hängt ausser von der Beschaffenheit der Gangarten hauptsächlich von der Geschicklichkeit und dem Verfahren der Goldzieher ab.
2. Kapitel
. Trockne Proben.
§. 127. Allgemeines
. Das Gold wird mittelst
Bleies
ex-
Probir- methoden.
trahirt und zwar kann dies durch die
Ansiede
- oder die
Tie- gelschmelzprobe
geschehen.
§. 128. Ansiedeprobe
. Diese Probe eignet sich für Gold-
Anwendbar- keit.
erze von jedweder Beschaffenheit und jeglichem Goldgehalt und
V.
Gold
. Nichtlegirte Subst.
kommen dabei hinsichtlich der Anzahl der Proben und der an-
Verfahren.
zuwendenden Blei- und Boraxmengen dieselben Modificationen, wie bei den entsprechenden Silberproben (S. 244) vor; auch verfährt man beim Ansieden der Goldproben eben so wie bei den Silberproben, nur muss das Abtreiben der Bleikönige bei etwas höherer Temperatur, namentlich zu Ende, stattfinden. Da das Gold fast immer mit Silber vorkommt, so erhält man beim Abtreiben entweder goldhaltiges Silber oder silberhaltiges Gold, welches geschieden werden muss.
Goldverlust beim Ansieden.
Aidarow
Bgwfd. XVIII, 1.
hat gefunden, dass nicht beim Ansieden ein Goldverlust stattfindet, wohl aber beim Abtreiben durch Capellen- zug, wobei sich das Gold jedoch nur dann in die Capellen ein- ziehen soll, wenn dasselbe zuvor mit Blei verschlackt ist. Setzt man zu auf einer Capelle treibendem Blei Gold, so tritt nach
Aidarow
kein Goldverlust ein.
Nach
Makins
B. u. h. Ztg. 1861. S. 407.
findet eine Verflüchtigung von Gold beim Abtreiben statt; es enthielt z. B. der Russ aus dem Feuercanal eines nur zu Goldproben benutzten Muffelofens 0,087 Au und 0,773 Ag in 1000 Thln.
Goldschei- dung.
Es muss eine hinreichende Anzahl von Proben, nöthigen- falls Concentrationsproben (S. 242) angestellt werden, um bei armen Geschicken genügendes Material zur Goldprobe zu er- halten.
Zu
Arany-Idka
siedet man z. B. Erze mit 0,0001— 0,0005 % Gold so vielfach an, dass wenigstens 1—2 Probirpfd. güldisches Silber für die Goldscheidung erfolgen. Zur St.
An- dreasberger Hütte
auf dem Oberharze werden von ange- kauften güldischen Erzen 20 halbe Centner zum Ansieden ein- gewogen und der Goldgehalt nicht in Anrechnung gebracht, wenn derselbe in 10 Ctr. (50 Gramm) unter 0,5 Pfundtheil be- trägt.
Zur Untersuchung auf den Goldgehalt werden die untadel- haften Körner vom Abtreiben (1—2 Pfd.) mit etwas Blei (z. B. in Bleifolie eingewickelt) auf der Capelle abgetrieben, der resul- tirende König ausgeplattet (§. 133. Nr. 4) und mit Salpetersäure behandelt (§. 133. Nr. 6), wobei, wenn auf 1 Thl. Gold mehr als 4 Theile Silber vorhanden sind, unter Auflösung des Silbers pulverför-
§. 129. Tiegelschmelzprobe.
miges Gold zurückbleibt, welches nach §. 134 weiter zu be- handeln ist.
Bleibt das Plättchen ungetheilt und wird nur dunkel ge- färbt, so wird dasselbe aus der Flüssigkeit genommen, abge- spült, getrocknet, mit der 2½fachen Menge Silber legirt (§. 133. Nr. 2) und die Scheidung durch Salpetersäure wiederholt, wo dann das Gold in zusammenhängendem Zustande zurückbleibt und noch eines Auswaschens und Glühens (§. 133. Nr. 6, 7, 8) bedarf.
Aus der gefundenen Goldmenge berechnet man den Gold- gehalt auf 1 Ctr. Erz etc.
Auch lässt sich aus der mehr oder weniger gelben Farbe des Goldsilberkornes ersehen, ob dasselbe vor der Behandlung mit Salpetersäure mit Silber legirt werden muss und mit wie viel (§. 132. Nr. 2).
Die aus eigentlichen Golderzen erfolgten Metallkörner pflegen reicher an Gold, als an Silber zu sein und die 2—2,5 fache Menge Silberzusatz zu erfordern, während die Körner aus gül- dischen Silbererzen, Kiesen, steinigen Hüttenproducten etc. meist unter ⅓—¼ Gold enthalten, so dass sie gar keines Silberzu- satzes behuf der Goldscheidung bedürfen.
§. 129. Tiegelschmelzprobe
. Diese hat Vorzüge vor der An- siedeprobe (S. 295):
1) Bei
Goldkrätzen
, welche das Gold in sehr ungleicher
Verfahren für Goldkrätzen.
Vertheilung enthalten. Dadurch, dass man gleich eine grössere Menge (25—50 Gramm) Probirgut mit bleiischen und solvirenden Zuschlägen im Tiegel schmilzt, erhält man in kürzerer Zeit ein richtigeres Durchschnittsresultat. Enthalten die Krätzen jedoch über ½ % Gold und Silber, so siedet man besser an.
Das Verfahren beim Tiegelschmelzen mit solchen Krätzen ist genau das S. 263 angegebene für silberhaltige Krätzen.
2)
Beiarmen Geschicken
, wegen rascherer Ausführbar-
Verfahren für arme Ge- schicke.
keit und eben so grosser Genauigkeit, indem man gleich grös- sere Quantitäten auf einmal im Tiegel schmelzen kann, während sonst sehr viele Proben angesotten und concentrirt werden müssten. Kiesige Erze werden vor dem Schmelzen nach
Plattner
Plattner
’s Röstprozesse. 1856. S. 129.
auf
Rösten kie- siger Erze.
die Weise zweckmässig abgeröstet, dass man 1 Pfd. Civilge- wicht Erz unter der Muffel oder auf einem thonüberzogenen Ei- senblech mit aufgebogenen Rändern über einem Windofen oder
V.
Gold
. Nichtlegirte Subst.
Kohlenbecken unter Umrühren hinreichend lange in Rösthitze
Schmelzen mit Blei.
behandelt (S. 28). Das Röstgut wird mit ½—¼ Pfd. Kali- oder Natronglas, ¼ Pfd. schwarzem Fluss (oder ½ Pfd. Pot- asche und 2 Loth Mehl) und 1 Pfd. silberfreiem Probirblei zu- sammenmengt und das Gemenge, mit Kochsalz bedeckt, entweder in einen hessischen Tiegel oder in mehrere Bleituten vertheilt und während etwa 2 Stunden in dünnen Fluss gebracht. Der er- folgende Werkbleikönig wird ausgeplattet, zerschnitten, die ein- zelnen Stücke auf Ansiedescherben durch Verschlacken zu einem König concentrirt (S. 242), dieser abgetrieben und das erfol- gende Korn durch Salpetersäure geschieden (S. 296).
Schmelzen mit Glätte.
Statt metallischen Bleies wendet man neben Reductions- mitteln zweckmässig goldfreie
Glätte
an, weil das in feinerer Vertheilung daraus ausgeschiedene Blei sich leichter mit dem Golde verbindet. Der Gehalt der Glätte an edlen Metallen muss dann nöthigenfalls in Anrechnung gebracht oder statt derselben nach
Pettenkofer
Bgwfd. XI, 49. Polyt. Centr. 1846. S. 514.
Bleizucker
(S. 132) genommen werden. Bei Anwesenheit von Schwefel- oder Arsenverbindungen im Probirgut diese durch einen Ueberschuss von Glätte ohne Re- ductionsmittel zu zersetzen (S. 262), empfiehlt sich wegen des unsicheren Erfolges weniger.
Zweckmässiger röstet man dann das Erz ab und beschickt mit Glätte und Kohle oder Bleizucker.
Als Beschickungen kann man auch die für Krätzen mitge- theilten (S. 263) wählen.
Beispiel.
In
Schemnitz
Bgwfd. XI, 49. Polyt. Centr. 1846. S. 514.
z. B. werden geröstete Goldsolutionsmehle in Quantitäten von 1½ Loth Civ. mit 7 Loth Fluss (3,65 Pot- asche, 3,12 Glätte, 0,20 Kolophonium und 0,03 Kohle) in einem Tiegel geschmolzen. Den Fluss setzt man aus 28 Pfd. Potasche, 24 Pfd. Glätte, 1½ Pfd. Kolophonium und 8 Loth Kohlenstaub zusammen
Der erfolgende Bleikönig wird wie vorhin angegeben be- handelt.
§. 130. Combin trockne und nasse Proben.
3. Kapitel
. Combinirte trockne und nasse Proben.
§. 130. Allgemeines
. Theils für reichere, theils für ärmere
Anwendbar- keit.
Erze hat man den nassen Weg wohl mit dem trocknen in fol- genden Proben combinirt:
1)
Analytische Probe. Sehr reiche Golderze
wer-
Analytische Probe.
den mehrmals mit Königswasser (1 Salpeter- und 2 Salzsäure) digerirt, filtrirt, aus dem Filtrat durch Eisenvitriol das Gold niedergeschlagen (S. 133) und mit etwas Blei abgetrieben.
2)
Probe von
Stapff
B. u. h. Ztg. 1858. S. 420.
.
Goldhaltigen Kies
schmilzt
Stapff
’s Probe.
man mit Schwefel und kohlensaurem Alkali, laugt das gebildete Goldsulphidsalz aus, fügt verdünnte Schwefelsäure zur Lösung und treibt das gefällte und getrocknete Schwefelgold mit Blei ab oder löst es in Königswasser und fällt mit Eisenvitriol (S. 133) metallisches Gold aus.
3)
Plattner
’s
Plattner-Richter
’s Löthrohrprobirkunst. 1865. S. 546.
Proben
, und zwar:
Plattner
’s Proben. Sehr arme kiesige Erze.
a)
Chlorationsprobe für sehr arme kiesige und blendige Erze und Hüttenproducte
. 50—200 Gramm Probirgut werden auf einem thonüberzogenen Eisenblech (S. 297) völlig abgeröstet, um das Gold metallisch auszuscheiden und die Schwefel-, Antimon- und Arsenmetalle in Oxyde zu ver- wandeln, aufgerieben, in einer Porzellanschale mit so viel Wasser gleichmässig angenetzt, dass es noch wollig bleibt, und ganz locker in einem 200—250 Mm. hohen und 60 Mm. weiten Glas- cylinder mit 18—20 Mm. weitem Tubulus, seitlich über dem Boden, gefüllt, nachdem auf denselben erst grober, dann feinerer als Filter wirkender Quarzsand bis etwas über den Tubulus gethan. Durch den Tubulus leitet man salzsäurefreies, in einer Flasche mit Wasser gewaschenes Chlorgas ein, welches aus 10 Gramm Braunstein, 40 Gramm Salzsäure und 10 Gramm mit gleichem Gewicht Wasser verdünnter Schwefelsäure in einem anfangs schwach, dann stärker erhitzten Kolben bereitet wird. Beim Durchdringen der Erzpulversäule verwandelt das Chlor das metallische Gold in Chlorgold, greift die Metalloxyde nur
V.
Gold
. Nichtlegirte Subst.
wenig an und entweicht aus dem mit Kautschuk überbundenen Cylinder durch eine gebogene Glasröhre in einen mit spiral- förmig aufgewickeltem weingeistgetränkten Löschpapier oder Hobelspänen gefüllten Glascylinder, in welchem das Chlor durch den Alkohol gebunden und unschädlich gemacht wird.
Man unterbricht den Prozess, wenn, sobald im ersten Cy- linder über dem Probirgut gelbgrünliches Chlorgas erschienen ist, dasselbe wenigstens noch 1 Stunde eingewirkt hat.
Hierauf nimmt man den Apparat auseinander, verschliesst den Tubulus mit einem Kork, der mit einer engen abwärts ge- bogenen Glasröhre versehen ist, giesst heisses Wasser in klei- neren Quantitäten auf und lässt die Chlorgoldlösung in ein un- tergesetztes Becherglas laufen, indem man noch zuletzt den Cy- linder nach dem Tubulus hin stark neigt.
Die mit Salzsäure und Eisenvitriol versetzte Goldlösung wird kurze Zeit warm gestellt, das ausgeschiedene Gold ab- filtrirt, ausgewaschen, das Filter getrocknet, verbrannt und der Rückstand mit 5—10 Gramm Kornblei abgetrieben, wobei ein reines Goldkorn erfolgen muss.
Als wesentliche Erfordernisse zum Gelingen dieser Probe sind eine vollständige Abröstung und die Anwendung salzsäure- freien Chlorgases zu bezeichnen, weil sonst Schwefelwasserstoff- gas entsteht, welches bereits gebildetes Chlorgold als Schwefel- gold wieder ausfällt, auch das Chlor sich mit dem Schwefel und Arsen der Schwefel- und Arsenmetalle unnützer Weise verbindet. Vorhandene, etwa von den Pochstempeln herrührende einge- mengte Eisentheile müssen als Chlor absorbirend mit einem Magnet vorher ausgezogen werden.
Bei nicht vollständiger Röstung bilden sich ausser Gold chlorid auch andere lösliche Metallchloride, welche etwa vor- handenes Chlorsilber etwas löslich machen. Beim Auswaschen des Goldes, also einer Verdünnung der Lösung, scheidet sich das gelöste Chlorsilber theilweise wieder aus und bleibt beim Gold.
Reichere kie- sige Erze.
b)
Kiesige Erze
etc.
mit nicht zu geringem Gold- gehalt
(nicht unter 10 Pfdthl. im Ctr.). Man röstet 5—15 Grm. Probirgut ohne Zusatz einer kohligen Substanz auf Röstscherben ab, zieht aus dem Röstgut durch Digeriren mit Salzsäure ge- bildete Metalloxyde aus, dampft zur Trockne, weicht in Wasser auf, filtrirt die löslichen Chloride ab, wäscht den Rückstand (metallisches Gold und unlösliche Substanzen) aus, trocknet das
§. 131. Legirungen.
Filter, siedet dessen Inhalt mit 20—30 Grm. Kornblei an und treibt das erfolgende Werkblei auf ein Goldkorn ab.
War
Silber
anwesend, so bildet sich bei der Behandlung des Röstgutes mit Salzsäure Chlorsilber, in den gleichzeitig ge- bildeten Chloriden des Eisens, Kupfers etc. etwas löslich, aber beim Abdampfen als unlöslich niedergeschlagen. Das Gold fällt dann silberhaltig aus und muss inquartirt werden.
Enthält das Röstgnt Oxyde, welche mit Salzsäure Chlor entwickeln (z. B. Eisen- und Manganoxyduloxyd), so geht etwas Gold in Lösung und man muss in solchem Falle, bevor man filtrirt, etwas Eisenvitriol unter Umrühren zur Lösung setzen, um das gelöste Gold zu fällen.
II. Abschnitt.
Goldhaltige Legirungen
.
§. 131. Allgemeines
. Es kommen hauptsächlich in Rück-
Legirungen.
sicht die Legirungen des
Goldes
mit
Silber
, mit
Kupfer
, mit
Silber
und
Kupfer
, mit
Quecksilber
und mit
Blei
, seltener mit
Wismuth, Zinn, Eisen, Antimon
und
Arsen
. Zuweilen enthält das Gold
Platin, Rhodium
und
Iridium
, welche auf das Proberesultat influiren.
Von Legirungen nimmt man am besten eine Granalienprobe
Probenehmen.
(S. 14) und plattet die gut getrockneten Granalien aus, wenn sie etwa Wasser einschliessen sollten. Von Goldbarren, welche gewöhnlich 10 Pfd. wägen, nimmt man etwa 1 Gramm Probe- gut, indem man die Aushiebe (S. 13) von der oberen und unteren Fläche fürs Auswägen getrennt hält.
1. Kapitel
. Legirungen von Gold und Silber oder von Gold, Silber und Kupfer.
§. 132. Allgemeines
. Das Probirverfahren für solche Le-
Quartschei- dung mit SaI- petersäure.
girungen besteht im Allgemeinen darin, dass man bei einem Ge-
V.
Gold
. Legirungen.
halte an
Kupfer
dieses zunächst durch Abtreiben mit Blei entfernt, wobei man zur Umgehung von Verlusten ein Ueber- mass von Blei vermeidet, dann das
Silber
vom Gold durch Sal- petersäure weglöst. Die vollständige Auflösung des Silbers erfolgt hierbei nur dann, wenn sich Gold und Silber in einem gewissen Verhältnisse befinden. Es müssen, wenn die Scheidung vollständig erfolgen soll, auf 1 Theil Gold wenigstens 2½—3 Theile Silber vorhanden sein, sonst bleibt letzteres bei ersterem theilweise zurück. Bei weniger Silber muss eine passende Menge reines Silber vor der Scheidung zu der Legirung hinzugefügt werden (Inquartation). Ist das Verhältniss zwischen Gold und Silber nahezu 1 : 2,5—3, so bleibt bei Behandlung mit der Säure (
Scheidung durch die Quart
) das Gold in cohären- tem Zustande in der Gestalt der angewandten Legirung (spiral- förmig aufgerollte Blättchen, Röllchen, Löckchen) zurück und lässt sich in diesem Zustande bequem und ohne mechanische Verluste weiter behandeln. Ist mehr Silber vorhanden, so er- folgt das Gold in weniger bequemem pulverförmigen Zustande und das feiner im Silber vertheilte Gold kann nach
Petten- kofer
Bgwfd. XII, 6.
leichter Silber zurückhalten.
Um nun das Probirgut passend behandeln, d. h. den Zusatz von Blei beim Abtreiben und von Silber behuf der Quartation reguliren zu können, bedarfs einer
Vorprobe
zur ungefähren Ermittlung des Goldgehaltes, um zu erfahren, ob man silber- haltiges Gold oder goldhaltiges Silber hat.
Scheidung durch andere Lösungsmittel.
Die Salpetersäure besitzt vor allen andern Lösungsmitteln, z. B. vor
Schwefelsäure
und
Königswasser
, Vorzüge. Erstere hat einen hohen Kochpunct (325°C.), stösst stark, lässt geringe Mengen Platin und Blei beim Golde zurück, erfordert ein Nachspülen der Röllchen zuerst mit nicht zu verdünnter Schwefelsäure, weil das schwefelsaure Silberoxyd in Wasser schwerlöslich ist, giebt aber ein gleich silberärmeres Gold, als Salpetersäure. Auf 1 Theil Gold müssen 2—3 Thle. Silber vorhanden sein. Reines Gold durch Schwefelsäure geschieden hat, ohne geglüht zu sein, schon die Goldfarbe, bei einem Pla- tingehalt zeigt sich graue Farbe. Auch bei einem Ueberschuss an Silber bleibt das Gold cohärenter, als bei der Scheidung durch Salpetersäure. Bei Anwendung von
Königswasser
,
§. 132. Legir. v. Gold, Silber und Kupfer.
um dann aus der Lösung das Gold durch Eisenvitriol auszu- scheiden, erschwert die Chlorsilberbildung, namentlich bei silber- reicheren Legirungen, die Lösung des Goldes.
Die Vorprobe, bei Legirungen mit unbekanntem Goldge-
Vorprobe.
halte erforderlich, kann z. B. bei Münzen mit einem gewissen Feingehalt umgangen werden.
Die
Goldmünzen
, wenigstens die europäischen, bestehen nur aus Gold
Goldmünzen.
und Kupfer und ein etwa geringer Silbergehalt kommt nur durch einen solchen des Handelsgoldes hinein, ohne dass jedoch der gesetzliche Goldgehalt der Münzen dadurch verändert wird.
Der gesetzliche Feingehalt einiger Münzsorten ist folgender:
Die Goldwaaren enthalten in deutschen Ländern gewöhnlich 583, zu- weilen auch 750 Taus. Feingold.
Die Vorprobe für die Quartscheidung kann bei Legirungen mit unbekanntem Goldgehalt ausgeführt werden:
1)
Mittelst des Probirsteines
.
Chaudet
’s Probirkunst, deutsch von
Hartmann
. 1838. S. 143. —
Wehrle
, Hüttenkunde II, 531.
Man hat mehrere Reihen
Anwendung d. Probirsteines.
von Probirnadeln, jede mit verschiedenem Goldgehalt und zwar sol- che aus Gold und Silber (
weisse Karatirung
), Gold und Kupfer (
rothe Karatirung
) und Gold, Silber und Kupfer (
gemischte Karatirung
). Es wird nun zunächst ermittelt, zu welcher Art Legirung das Probirgut gehört, indem man mit demselben einen Strich auf dem Probirstein macht und mittelst eines Glas- stäbchens reine Salpetersäure darauf bringt, wo sich dann das Kupfer und Silber auflösen, das Gold aber zurückbleibt. Man streicht nun mit
Probirnadeln
, deren Striche sich in der Farbe am meisten dem der Legirung nähern, dagegen, bringt Salpeter- säure auf dieselben, lässt sie kurze Zeit einwirken, wischt sie dann mit einem feinen Leinenlappen ab und beobachtet, welcher von den Nadelstrichen gleichzeitig mit dem von der Probe ent- färbt oder angegriffen wird und welcher Nadelstrich mit dem letzteren am nächsten hinsichtlich der auf dem Steine ungelöst zurückbleibenden Menge Gold übereinstimmt. Reine Salpeter-
V.
Gold
. Legirungen.
säure äussert auf Legirungen mit 625 Taus. Gold und darüber keine Wirkung.
Derartige Proben sind unzuverlässig, erfordern sehr viel Uebung und machen namentlich bei geringeren Goldgehalten keinen Anspruch auf Genauigkeit, weshalb man zur Erzielung sicherer Resultate das folgende Verfahren meist anwendet.
Abtreiben und Quartprobe.
2)
Mittelst Abtreibens und Quartscheidung
. Man wiegt nach dem Goldprobirgewicht (die in 1000 Theile getheilte Einheit = ½ Gramm) 500 Tausendtheile ein, treibt sie bei einem Kupfergehalt mit der 32 fachen Menge Blei bei hoher Temperatur ab und erfährt aus dem Verlust den Gehalt an Kupfer oder andern unedlen Metallen. Bei einer kupferfreien Legirung fällt dieses Abtreiben weg. Aus dem Gewicht und der Farbe des auf der Capelle erhaltenen Kornes lässt sich meist hinreichend annähernd (bis auf 50 Tausendtheile) der zu erwartende Gold- gehalt beurtheilen, um danach die zu nehmende Menge des Treibbleies und Beschickungssilbers zu bestimmen, indem man bei tiefgelber Farbe des Korns das 2½—3fache, bei hellgelber Farbe das 2fache und bei weisser Farbe ein gleiches Gewicht Silber nimmt. 2 % Silber ertheilen dem Golde schon eine messinggelbe Farbe, bei 60 % ist gar keine gelbe Färbung mehr wahrzunehmen. — Will man den Goldgehalt behuf genauer Silberbeschickung bis auf einige Tausendtheile ermitteln, so wird das auf der Capelle erhaltene Korn mit der seiner Farbe entsprechenden Silbermenge in ein Skarnitzel gethan, mit etwas Blei abgetrieben, die erfol- gende Legirung dünn ausgeplattet, zu einem Röllchen spiral- förmig aufgewickelt, in einem Kölbchen mit starker Salpeter- säure bis zum Verschwinden der salpetrigen Säure nur einmal gekocht und das zurückbleibende Gold wie bei der Hauptprobe (§. 133. Nr. 6) behandelt.
Man erfährt auf diese Weise, ob man es mit einem
silber- haltigen Gold
(Gold mit dem 3fachen oder weniger als dem 3 fachen Silber) oder mit
goldhaltigem Silber
(Gold mit mehr als dem 3fachen Silber) zu thun hat.
Silberhaltiges Gold.
§. 133. Probe für silberhaltiges Gold
. Diese von
Kandel- hardt
verbesserte Probe
Polyt. Centr. 1857. S. 1151. — Wiener Münzvertrag. Stuttgart 1857. S. 39.
umfasst nachstehende Operationen:
Einwägen.
1)
Einwägen
. Man wiegt nach dem Goldprobirgewicht
§. 133. Probe f. silberhalt. Gold.
(S. 104) 500 Tausendtheile der zerschnittenen Legirung (S. 21) doppelt unter jedesmaligem Umschalen (S. 98) ab und zwar, wenn Ober- und Unterprobe vorhanden sind, von jeder Probe 500 Taus. Die Probirwage (S. 100) muss bei 500 Taus. Be- lastung auf jeder Schale noch wenigstens ¼ Tausendtheil sehr deutlich anzeigen. Man thut die Proben in ein vorerst lose zu- zumachendes Skarnitzel von dünnstem Briefpapier oder Blei- blech.
2)
Beschicken
und zwar
Beschicken.
a)
mit goldfreiem Silber
. Nach Anleitung der Vorprobe
Silberbe- schickung.
wiegt man die erforderliche Menge durchaus goldfreien feinen und am bequemsten granulirten Silbers ab und thut dasselbe in das vorsichtig geöffnete Skarnitzel. Wo viele Proben mit be- stimmtem Goldgehalt zu machen sind, hält man wohl die Silber- beschickung in Skarnitzeln vorräthig und fügt die abgewogene Goldlegirung hinzu; auch misst man in solchem Falle wohl das Silber, wenn es allein auf die Bestimmung des Goldgehaltes ankommt, indem man dasselbe auswalzt, die erforderliche Menge einmal abwägt und dann entsprechende Streifen abschneidet. Das Silber muss goldfrei sein, wenigstens darf sich in 1½ Grmm. Silber keine Spur davon bei einer Vorprüfung zeigen.
Nach
Chaudet
und
Kandelhardt
ist ein Verhältniss von 2½ Silber zu 1 Gold dem alten von 3 : 1 vorzuziehen, weil bei ersterem weniger Silber beim Golde zurückbleibt. Nach
Petten- kofer
Bgwfd. XII, 6
geht die Trennung noch bei einem Verhältniss von 1¾ : 1 gut vor sich, wenn man unter gehöriger Berücksichtigung der Concentration der Säure hinreichend lange kocht.
Auch bei nur aus Gold und Kupfer bestehenden Legirungen bedarfs eines Silberzusatzes (das 3fache vom Gold), weil selbst bei dem grössten Bleizusatz das Gold kupferhaltig bleibt, da- gegen durch einen Silberzusatz die Abscheidung des Kupfers erleichtert wird.
Aus nachstehender Tabelle lässt sich die zu nehmende Silbermenge bei verschiedenem Goldgehalte ersehen, wobei je- doch diejenige Silbermenge in Rücksicht zu ziehen ist, die das Probirgut etwa enthält.
Kerl
, Probirkunst. 20
V.
Gold
. Legirungen.
Bleibe- schickung.
b)
mit goldfreiem Blei
. Die beim Abtreiben anzu- wendende Bleimenge darf eine gewisse Grenze nicht übersteigen, weil sonst der Verlust an edlen Metallen zunimmt. Da
Kupfer
eine grössere Verwandtschaft zum Gold besitzt, als Silber, und weniger leicht auf der Capelle aus seiner Verbindung mit Gold, als mit Silber in die Capelle übergeführt wird, so bedarf es bei Legirungen von Gold mit Silber und Kupfer einer doppelt so grossen Bleimenge, als bei Legirungen von Gold mit Silber, weshalb man das Goldprobirgewicht gewöhnlich halb so gross nimmt, als das Silberprobirgewicht. Weniger, als beim Silber, ist von Einfluss, ob man eine Bleischwere mehr oder weniger hat, wenn man nur den Gehalt einigermassen beachtet und das feinere Gold nicht mit eben so viel Blei abtreibt, als das ge- ringhaltige, wo dann Goldverluste um so mehr zu erwarten sind, als das Gold schon zum Treiben und mehr noch zum Abblicken eine viel grössere Hitze nöthig hat. Die anzuwendenden Blei- schweren sind in folgender Tabelle zusammengestellt:
§. 133. Probe f. silberhalt. Gold.
Man hält die Bleischweren, gewöhnlich in Kugelform mit Nummern gegossen, vorräthig.
3)
Abtreiben
. Man setzt auf zwei hinten in der thö-
Abtreiben.
nernen oder gusseisernen Muffel des Münzofens (S. 42) neben einander stehende sehr heisse Capellen, am besten aus 2 Theilen Buchenholzasche und 1 Theil nicht zu fein gepulverter Bein- asche (S. 91), das Blei, lässt bei zugelegter Muffelmündung antreiben, setzt die Skarnitzel mit der Beschickung auf, bringt abermals bei zugelegter Muffelmündung rasch zum Treiben und zieht bei thönerner Muffel die Capellen bis dahin vor, wo sonst Silber abzublicken pflegt, während sie bei gusseiserner Muffel näher an deren Mündung stehen können (S. 45). Auch kann man das Blei, wie S. 275 angegeben, in 2 Malen aufsetzen. Sobald etwa ⅔ des Bleies abgetrieben sind, schiebt man die Ca- pellen wieder zurück und lässt bei hoher Temperatur vollständig abblicken. Nach Beendigung des letzten Abblickens muss das Korn gleich erstarren.
Die Züge sind meist geöffnet und gegen das Ende legt man wohl die Muffelmündung mit Kohlen theilweise zu.
Unnöthige Hitze wird, namentlich zu Anfang des Treibens, auch hier vermieden. Bei zu niedriger Temperatur zeigt die Capellenspur oberflächlich ein glasiges Ansehen, wobei ein grös- serer Gold- und Silberraub stattfindet. Nicht des Spratzens wegen, sondern damit das Korn dehnbar bleibt, nimmt man die Capellen noch langsamer aus der Muffel, als bei Silberproben.
20*
V.
Gold
. Legirungen.
Bei krystallinischer Oberfläche muss das Korn rund sein; war die Temperatur beim Blicken zu niedrig, so erscheint das Korn höckerig und erhält beim Ausplatten leicht Risse, desgleichen bei einem Gehalte an Palladium, Iridium etc. Der Verlust beim Abtreiben ergiebt den Kupfergehalt der Legirung.
Goldverlust.
Beim Abtreiben findet, auch wenn man keine zu hohe Temperatur anwandte, stets ein Goldverlust statt, welcher mit dem Kupfergehalt der Legirung zunimmt. Nach
Bodemann
beträgt der Goldverlust 1/50—1/80 der gleichzeitig in die Capelle geführten Silbermenge. Nach
Napier
Polyt. Centr. 1858. S. 968.
belief sich der Gewichts- verlust an Gold, welches behuf seiner Reinigung mit Silber und Blei abgetrieben und dann durch die Quart geschieden war, auf 0,12—0,15 % und schwankte je nach dem Unterschiede der Zeit und der Temperatur. Wurde Gold mit Kupfer vermischt, so nahm der Goldverlust zu.
Makins
(S. 296) hat ebenfalls einen Goldverlust durch Verflüchtigung beim Abtreiben nach- gewiesen.
Ausplatten des Kornes.
4)
Ausplatten des Kornes
. Das mittelst einer Korn- zange von der Capelle ausgestochene, ringsum zusammenge- drückte und abgebürstete Korn wird nach dem Ausglühen in einer Capelle mittelst eines polirten Hammers (S. 107) auf po- lirtem Ambos (S. 107) platt geschlagen, abermals auf einer umgekippten Capelle schwach rothglühend gemacht, zum zweiten Male nach dem Erkalten ausgeplattet und diese Operationen so oft wiederholt, bis man eine gleichmässig dünne etwa 18 Mm. im Durchmesser messende und ⅓ Mm. dicke Scheibe erhalten hat. Bei zu starkem Glühen werden die Bleche leicht blasig und später schulfrig, schmelzen auch wohl. Damit das Korn beim Ausplatten an den Kanten nicht rissig wird, wodurch demnächst beim Lösen kleine Theilchen sich abtrennen würden, stellt man das Plättchen öfters auf die hohe Kante und be- hämmert den Rand. Zur Erzielung gleichmässiger Stärken wendet man auch wohl ein mit einem Einschnitt versehenes Blech an, in welchen sich das Plättchen bequem hineinschieben lassen muss, wenn es die erforderliche Dünne erhalten hat. Man darf mit dem Ausplatten nicht so weit gehen, dass ein Zerbrechen des Röllchens beim Lösen zu fürchten ist.
Bequemer als ein vollständiges Ausplatten mit dem Hammer ist die Anwendung eines kleinen Walzwerkes (Taf. VI. Fig. 119,
§. 133. Probe f. silberhalt. Gold.
S. 107), unter welchem man die auf dem Ambos etwas aus- geplattete Legirung zu einem ovalen Streifen von etwa 25 Mm. Länge und 12 Mm. Breite nach mehrmals zu wiederholendem Glühen ausstreckt.
5)
Herstellung von Röllchen oder Löckchen
. Nach-
Rollenbildung.
dem die Plättchen nöthigenfalls mit Zahlenpunzen und Hammer numerirt, werden sie über einer blanken stumpfkantigen Spitzzange (Drahtzange) zwischen den trocknen Fingern zu einer losen Spirale aufgerollt, zur Entfernung etwa von den Fingern herrührenden Fettes nochmals gelinde geglüht und dann mit Säure behandelt.
6)
Kochen der Röllchen in Salpetersäure
. Man
Kochen der Röllchen.
bringt gewöhnlich nur ein, zuweilen zwei (Probe und Gegen- probe), seltener gleichzeitig bis 12 Röllchen in einen Glaskolben (Taf. VI. Fig. 108) zur Erhitzung mit Salpetersäure, welche frei von Chlor, salpetriger Säure und Schwefelsäure ist. Am besten behandelt man jedesmal nur eine Probe im Kölbchen, weil trotz aller Vorsicht zuweilen ein Röllchen zerreisst. Man übergiesst die Legirung mit etwa 10 Gramm (in einem graduirten Cylinder gemessener) schwächerer, reiner Salpetersäure (S. 137) von 1,2 spec. Gew. = 24° B., so dass der Bauch des Kolbens bis reichlich zur Hälfte gefüllt ist, und giebt so lange Kochhitze, bis die rothen Dämpfe von salpetriger Säure völlig aus dem Kolbenhalse verschwunden sind. Dann nimmt man den Kolben mittelst eines Lappens oder einer Holzklemme (Taf. VII, Fig. 136) vom Feuer, giesst die heisse Silberlösung rasch und vorsichtig vom Golde ab und schüttet auf letzteres nochmals stärkere Salpetersäure von 1,3 spec. Gew. = 34° B. (nicht unter 1,29 spec. Gew., weil sonst der Silberrückhalt grösser wird), welche zuvor in einem Kolben in Siedhitze gebracht ist. Man kocht jetzt 10 Minuten, giesst die Säure alsdann ab und kocht zum dritten Male mit gleich starker Säure wieder 10 Minuten, wenn der zu erwartende Goldgehalt über 750 Tausendtheile beträgt, weil, je höher der Goldgehalt, um so schwerer die letzten Silber- antheile sich abscheiden lassen. Die Zeit der letzten beiden Kochungen von jedesmal 10 Minuten muss streng inne gehalten werden, um hinreichend silberfreies Gold zu erhalten. Wollte man gleich zu Anfang starke Säure nehmen, so könnte das Röllchen bei zu rapider Einwirkung derselben zerrissen werden. Das leicht eintretende Stossen beim Kochen vermeidet man durch Einwerfen eines Kohlensplitters oder besser durch ein
V.
Gold
. Legirungen.
verkohltes Pfefferkorn oder einen verkohlten Wickenkern
Polyt. Centr. 1857. S. 314.
, welcher sich weniger leicht zertheilt. Nach
Makins
B. u. h. Ztg. 1861. S. 407.
soll aber die dadurch in reichlicherer Menge entwickelte salpetrige Säure zur Lösung von Gold beitragen. Dieses ist wohl nur richtig, wenn keine Siedhitze angewandt wird. Das Erhitzen eines ein- zelnen Kölbchens geschieht entweder in einem Gestell (Taf. VIII. Fig. 172, unter welches man glühende, mit einem Blasbalg anzu- fachende Kohlen legt, oder über der Spirituslampe; mehrere Kolben setzt man auf einem mit Sand und Zwingen
a
zum Fest- halten der Kolben versehenen Stative von Eisenblech (Taf. VIII. Fig. 170, 171) auf ein Kohlenbecken oder ein kleines oblonges Sandbad von Eisenblech, oder am bequemsten wendet man Gas- feuerung an. Eine solche findet sich z. B. in
Peligot
und
Levol
’s Laboratorium in der Pariser Münze
Polyt. Centr. 1854. S. 1442; 1857. S. 314.
in Anwendung (Taf. VIII. Fig. 165—168, S. 74).
Auswaschen der Röllchen.
7)
Abspülen der Röllchen
. Man giesst nach dem letzten Kochen die Säure ab, lässt zur Befreiung des Röllchens und der Kolbenwände von Silberlösung heisses destillirtes Wasser aus einem kleinen kupfernen Kessel langsam unter stetem Drehen des Kolbens einfliessen, bis dessen Bauch zu ⅔ ange- füllt ist, giesst das Spülwasser ab, wiederholt dies noch zweimal, giesst zum vierten Male den Kolben ganz voll Wasser (welches dann durch Kochsalzlösung nicht getrübt werden darf), stülpt über seine Mündung einen kleinen innen recht glatten Thon- tiegel (Taf. VI. Fig. 88), kippt den Kolben mit letzterem lang- sam um, wobei das Röllchen in den Tiegel gleitet, und zieht den Kolben seitwärts zur Vermeidung jedes Goldverlustes vor- sichtig ab. Die letzten Aussüsswasser dürfen mit Salzsäure nicht mehr auf Silber reagiren.
Ausglühen der Röllchen.
8)
Ausglühen des Goldes
. Nachdem das überschüs- sige Wasser aus dem porösen Tiegel ausgegossen, lässt man denselben, mit einem Deckel versehen, vor der Muffel etwas austrocknen und versetzt ihn dann im hintern Theil derselben nahezu in Weissglühhitze, um das matte glanzlose poröse bräun- lichgelbe Röllchen zum Sintern zu bringen, wobei dasselbe voll- ständig Farbe und Glanz des Goldes annimmt. Wird nicht stark genug erhitzt, so ziehen die porösen Röllchen auf der Wage Feuchtigkeit an und geben ein ungenaues Resultat.
§. 133. Probe f. silberhalt. Gold.
Sollen mehrere Röllchen auf einmal in demselben Tiegel geglüht werden, so nimmt man ihn von grösserem Durchmesser, giebt der einen Hälfte des flachen Bodens einige Rinnen und rüttelt in diese die Röllchen unter Wasser so ein, dass sie getrennt liegen und beim Glühen nicht zusammenfallen.
9)
Auswägen der Röllchen
. Von den erkalteten Röll-
Auswägen des Goldes.
chen wiegt man zunächst Probe und Gegenprobe, welche genau stimmen müssen, wenn nicht etwa Ober- und Unterprobe in der Zusammensetzung differiren, dann wiegt man beide Röllchen zusammen bis auf ganze Tausendtheile (Millièmes) aus und erfährt so direct den Goldgehalt in 1000 Theilen. Die grösste Sicher- heit bringt man bei mehreren anzustellenden Proben in das Verfahren und das Resultat, wenn man jede der zu einer Probe gehörigen Gewichtshälften in verschiedenen Treiben behandelt und sie gesondert kocht, wo dann übereinstimmende Gewichte resultiren müssen. Stimmen Ober- und Unterproben nicht, so wollen manche Probirer den richtigen Durchschnittsgehalt da- durch bekommen, dass sie die Differenz durch 3 theilen, dem geringsten Gehalte ⅓ zusetzen und dem höchsten ⅔ abziehen.
Bei diesem Probirverfahren können nachstehende Fehler-
Fehlerquellen.
quellen vorhanden sein:
1)
Man bestimmt den Goldgehalt zu niedrig
, was
Goldgehalt zu niedrig.
seinen Grund haben kann in fehlerhaften Capellen, zu heissem Treiben oder zu grosser Bleimenge dabei, Anwendung von Salz- säure oder salpetrige Säure
Dingl
., Bd. 158. S. 418. B. u. h. Ztg. 1861. S. 407.
enthaltender Salpetersäure etc.
2)
Man findet den Goldgehalt
, was häufiger vorkommt,
Goldgehalt zu hoch.
zu hoch
und zwar:
a) in Folge eines
Silberrückhaltes im Golde
, welcher
Silberrück- halt.
bei Röllchenform desselben niemals ganz zu vermeiden ist, aber er- fahrungsmässig bei 3maligem Kochen der Röllchen mit passender Salpetersäure durch den geringen Antheil Gold, welcher mecha- nisch in die Capelle (S. 296) geht, ziemlich und wenigstens so weit compensirt wird, dass die Differenz auf die Gehaltsangabe keinen Einfluss äussert. Um den geringen Silbergehalt in den Röllchen nachzuweisen, muss man eine Partie derselben in verdünntem Königswasser an einem dunklen Orte langsam in der Kälte auflösen, wobei sich etwas Chlorsilber absetzt. Dieses würde bei Anwendung heissen concentrirten Königswassers in
V.
Gold
. Legirungen.
Lösung bleiben. Enthält die zu untersuchende Legirung wenig oder gar kein
Kupfer
, so ist der Capellenraub an Gold ge- ringer und der Silberrückhalt erscheint daher weniger ver- mindert, als bei kupferhaltigem Golde, wozu auch noch die grössere Masse mitwirkt, welche weder verhältnissmässig so viel auf der Capelle einbüsst, noch auch so leicht von Silber befreit werden kann.
Die Grösse des Silberrückhaltes ist hauptsächlich abhängig vom Verhältniss der Silberbeschickung, der Reinheit und dem specifischen Gewicht der Salpetersäure, der Zeit und Wieder- holung des Kochens mit derselben, dem Auswaschen und Glühen der Goldröllchen, der Reinheit des Bleies und Silbers von Gold etc.
Control- proben.
Zur
Bestimmung des Silberrückhaltes
führt man
Controlproben
aus, indem man chemisch reines Gold, Silber und Kupfer im Verhältniss der Zusammensetzung der zu unter- suchenden Legirungen abwiegt, mit derselben Menge Blei auf gleichen Capellen wie letztere in gleicher Weise abtreibt und überhaupt ganz so verfährt, wie bei den eigentlichen Proben. Das Mehrgewicht des Goldes ergiebt dann den Silberrückhalt, welcher in Abzug zu bringen ist.
Bodemann
konnte denselben bei 10 Min. langem Kochen nicht unter ⅛ Grän pro Mark Gold = ½ Tausendstel herabbringen. Wie bereits bemerkt, wird derselbe aber, wenn man 3mal mit Säure die erforderliche Zeit gekocht hat, durch den Capellenzug reichlich gedeckt und es bedarf solcher Controlproben nur von Zeit zu Zeit, um sich von der unveränderlichen Beschaffenheit der Probirmaterialien (Capellen, Blei, Inquartationssilber, Säuren etc.) zu überzeugen, wobei aber chemisch reines Gold (S. 133) anzuwenden ist.
Modifica- tionen.
Manche Probirer kochen nur zweimal mit Salpetersäure und machen dann jedesmal eine Controlprobe, um den Silberrückhalt in Abzug bringen zu können. Dies ist aber überflüssig, wenn man dreimal mit Säure kocht. Im ersteren Falle wird dann auch wohl die Flüssigkeit von der zweiten Kochung zur ersten der folgenden Probe verwandt, die zweite Kochung aber mit frischer concentrirter Säure vorgenommen (Londoner Münze). — Zuweilen kocht man nur ein- oder zweimal und zieht, ohne eine Controlprobe zu machen, von dem Golde eine durch besondere Proben gefundene Menge (¼ Grän = 1 Tausendtheil) ab, welche durch die dritte Kochung weg- genommen sein würde Dieses Verfahren ist aber unzuverlässig, wenn man die Verschiedenheit der Metalllegirung, der Dichtigkeit der quartirten Gold- röllchen, des Silbergehaltes etc. ohne gemachte Vorprobe ausser Acht lässt. Neuerdings sind die Beimischungen des Goldes mannigfaltiger geworden, man findet darin zuweilen einen Gehalt an Pt, Pd, Ir, Rh, Ni etc., welche Metalle man in den kleinsten Quantitäten nicht immer erkennt, die aber auf die
§. 133. Probe f. silberhalt. Gold.
Abscheidung des Silbers vom Golde durch Salpetersäure von wesentlichem Einflusse sind, namentlich einen ungleichmässigen Silberrückhalt veranlassen. wenn man nur einmal mit Säure kocht.
b) in Folge eines Gehaltes an
Platin, Iridium
und
Platin, Iri- dium und Rho- dium im Gold.
Rhodium
, welcher zum Theil weder auf der Capelle, noch durch Salpetersäure auf gewöhnlichem Wege abgeschieden wer- den kann.
α
) Bei einigen Tausendtheilen
Platin
erscheinen die ab-
Platin.
getriebenen Goldkörner oberflächlich krystallinisch oder rauh, bei grösserer Menge grau, nicht abgegangen, platt gedrückt oder formlos ausgebreitet und die Röllchen haben eine blasse gelbgraue Farbe. In geringer Menge vorhanden schadet das Platin der Goldbestimmung nicht, indem es sich in Verbindung mit viel Silber in Salpetersäure auflöst und eine wasserhelle Lösung giebt. Erscheint diese gelblich, so rührt dies von
Pal- ladium
her. In der salpetersauren Silberlösung kann man das Platin auf die Weise nachweisen, dass man entweder Kochsalz hinzufügt, das gefällte Chlorsilber abfiltrirt, aussüsst, das Filtrat mit Salmiaklösung zur Trockne dampft, die trockne Masse mit absolutem Alkohol auswäscht und den rückständigen gelben Platinsalmiak durch Glühen in Platinschwamm verwandelt; oder man dampft die Platin-Silberlösung sofort zur Trockne, schmilzt die trockne Masse mit Borax bei allmälig steigender Hitze auf ein Platin-Silberkorn und scheidet dieses nach §. 142 mittelst Schwefelsäure. In nicht zu sauren, alkoholfreien Gold- und Platinauflösungen giebt sich ein Palladiumgehalt an dem gelben Niederschlag zu erkennen, der mit Quecksilbercyanid entsteht.
Bei einem
grösseren Platingehalt
im Golde (über 3—4 %) treten die oben angegebenen Erscheinungen beim Ab- treiben in verstärktem Masse hervor; selbst bei höherer Tem- peratur geben die Proben keinen Blick. In solchem Falle treibt man das Gold-Platinkorn mit dem 3fachen Inquartationssilber und etwas Blei ab, wobei man die Capelle kurz vor dem Blick etwas rütteln muss, damit die Masse nach Aufsaugung der letz- ten Glättetheile von der Capelle erstarrt und eine gleichmässigere Legirung giebt. Das Korn wird ausgeplattet und wie eine Gold- probe (S. 309), nur länger mit Salpetersäure gekocht, wobei sich neben allem Silber der grösste Theil des Platins in der Säure auflöst. Um letzteres bis auf Spuren, z. B. bei 10 % Platingehalt, aus dem Goldröllchen zu entfernen, muss die Operation des Be- schickens mit Silber und des Behandelns mit Salpetersäure so oft
V.
Gold
. Legirungen.
(bei viel Platin etwa bis 5mal) wiederholt werden, bis die beiden letzten Wägungen übereinstimmende Resultate geben.
Ist
zu viel Beschickungssilber
genommen, so wird so- wohl das Gold, als der nicht auflösliche Theil des Platins von der Säure in so feine Theile zerrissen, dass sie in der Flüssig- keit schwimmen bleiben, dieselbe braun färben und sich ohne Filter nicht sammeln lassen. Man muss dann entweder durch verminderte Silberbeschickung oder durch Zusatz von chemisch reinem Gold, welches demnächst wieder in Abzug gebracht wird, das Zerfallen des Röllchens zu verhindern suchen. Ein Zusatz von feinem Silber und feinem Gold wird auch dann nöthig, wenn der Platingehalt so bedeutend steigt, dass die Röllchen von der Säure wenig oder gar nicht angegriffen werden. Es fehlt noch an genauen Daten über das zur Auflösung des Platins erforderliche beste Verhältniss an Silber.
Nach
Pettenkofer
Bgwfd. XII, 4, 38; XIII, 180. — B. u. h. Ztg. 1847. S. 710, 745.
trägt ein Platingehalt im Gold, der in fast allem Scheidegold einige Tausendstel ausmacht, zur Steigerung des Silberrückhaltes bei, macht auch das Gold spröder. Durch Schmelzen mit saurem schwefelsauren Kali oder Natron in einem Platin- oder Porzellantiegel und Auswässern der Masse lässt sich fast alles Silber als Silbervitriol ausziehen. Das Platin kann man durch Schmelzen des Goldes mit Salpeter als Platin- oxydkali ausziehen, wobei aber auch ein nicht unbedeutender Goldabgang stattfindet. Platin disponirt Gold zur Oxydation, durch Silber wird ersteres davor geschützt.
Rhodium und Iridium.
β
)
Rhodium
und
Iridium
geben sich an schwarzen Flecken auf der Oberfläche der abgetriebenen Körner und Goldröllchen, häufig erst mit Hülfe eines Vergrösserungsglases zu erkennen. Bisweilen sind dieselben aufgeplatzt und es zeigt sich unter der Aufplatzung ein schwarzes Pulver.
Zur Abscheidung des Iridiums löst man die Röllchen in Königswasser, verdünnt, filtrirt vom Iridium ab und fällt das Gold aus der Lösung durch frisch bereiteten Eisenvitriol (S. 139). Rhodium löst sich bei vorherrschendem Gold auch in Königs- wasser, wird aber nicht durch Eisenvitriol gefällt.
Bei einem Rhodiumgehalt allein vereinigt man das Gold mit 3 — 4 Thln. Silber, scheidet in gewöhnlicher Weise Silber durch Salpetersäure ab und schmilzt das gut ausgesüsste und getrocknete poröse Röllchen mit saurem schwefelsauren Natron
§. 134. Probe f. goldhalt. Silber.
in einem Platinschälchen, wobei sich das Rhodium unter leb- hafter Entwicklung von schwefliger Säure und Bildung eines dunkelrothen bis schwarzen Salzes neben dem Rückhalt von Silber löst.
Nachdem man die flüssige Salzmasse vom Golde auf eine reine Eisenplatte abgegossen, schmilzt man dasselbe wiederholt mit saurem schwefelsauren Natron, bis das flüssige Salz nur noch wenig gefärbt ist. Dann wird dasselbe abgegossen, das Goldröllchen einige Mal mit destillirtem Wasser ausgekocht, ge- trocknet und geglüht. Man versichert sich von der völligen Entfernung des Rhodiums noch dadurch, dass man das Gold wieder mit dem 3fachen Silber beschickt und weiter wie vorhin verfährt. Erleidet das Goldkorn keinen Gewichtsverlust und wurde das Natronsalz nicht mehr gelb gefärbt, so ist kein Rhodium mehr vorhanden.
γ
)
Palladium
geht mit dem Silber in Lösung, wenn man
Palladium.
palladhaltiges Gold mit dem 3fachen Silber beschickt und sonst wie bei einer Goldprobe verfährt. Das zurückbleibende Gold wird gewogen, aus der verdünnten Lösung das Silber durch Kochsalz und das Palladium durch Zink metallisch gefällt.
§. 134. Probe für goldhaltiges Silber
. Enthält die Legirung
Goldhaltiges Silber.
auf 1 Theil Gold mehr als 3 Theile Silber, so erfolgt bei Be- handlung derselben mit Salpetersäure das Gold in Pulverform, z. B. schon bei dem Verhältniss von 1 : 4. Der Silberrückhalt im Staubgold hängt auch hier von dem Silberverhältniss ab und hat letzteres darauf Einfluss, ob man ein oder mehrere Mal mit Säure kochen muss. Erfahrungsmässig genügt zur Erhaltung richtiger Resultate ein einmaliges Kochen mit concentrirter Sal- petersäure, wenn auf 1 Gold wenigstens 8 Silber vorhanden sind; ist das Silberverhältniss geringer, so muss man den Gold- staub noch 2mal in starker Säure kochen oder die Legirung mit einer passenden Menge goldfreiem Silber und Blei auf der Capelle vereinigen. Bei einem Kupfergehalt muss die Legirung zuvor mit der hinreichenden Menge Blei (S. 307) abgetrieben werden und zwar in um so niedrigerer Temperatur, je mehr der Silbergehalt vorwaltet.
Man wägt je nach dem Goldgehalt der Legirung grössere
Scheidungs- verfahren.
oder geringere Mengen (gewöhnlich ½ — 1 Grmm.) Legirung doppelt ein und wirft die nöthigenfalls mit Blei abgetriebenen Körner, welche bei geringem Goldgehalt nicht platt geschlagen zu werden brauchen, in den heisse Salpetersäure enthaltenden
V.
Gold
. Legirungen.
Kolben, wo dann gleich eine lebhafte rasche Auflösung statt- findet und, was nothwendig ist, leichter eine wasserklare Flüssigkeit nach vollendeter Auflösung erfolgt. Erscheint die Flüssigkeit von schwimmenden, nicht fällbaren Goldtheilchen trübe, was natürlich zu Goldverlusten führt, so ist häufig die Ursache hiervon, vorzüglich bei sehr geringen Goldgehalten im Silber, eine zu starke Salpetersäure. Zur Ersparung von frischer Säure und um den Goldstaub mehr zum Klumpen zu bringen, so dass er sich besser sammeln und abspülen lässt, wendet man als Auflösungsmittel wohl die vom Golde abgegossene salpeter- saure Silberlösung an, welche immer noch viel überschüssige Säure enthält. Man macht aus dieser silberhaltigen Salpetersäure eine schwächere und eine stärkere Mischung, erstere für arme, letztere für reiche Proben. Es ist beim Kochen immer abzu- warten, bis dasselbe aufhört und ein durch plötzliche Dampf- entwicklung verursachtes Aufstossen eintritt, welches als Beweis dient, dass der die Dampfentwicklung befördernde Auflösungs- prozess aufgehört hat.
Ist dieses der Fall, so lässt man sich zunächst das im Pulver oder in braunen oder schwarzen Flocken abgeschiedene Gold gehörig absetzen, giesst vorsichtig die Flüssigkeit ab, spült, wie bei Röllchen, 3mal mit heissem destillirten Wasser nach, kippt den mit Wasser gefüllten Kolben in einen kleinen spitzen, sehr glatten, unglasirten Thontiegel (oder einen kleinen halbkugel- förmigen Porzellantiegel) um, wartet unter Klopfen an denselben, bis alle Goldtheilchen heruntergefallen, hebt den Kolben ab, giesst das im Tiegel befindliche Wasser an einem Stäbchen ab, trocknet den bedeckten Thontiegel vor der Muffel (den bedeckten Porzellantiegel, welcher das Wasser nicht aufsaugt, sehr vor- sichtig, z. B. im Stubenofen) und glüht ihn dann so stark, dass sich demnächst das zu einer schwammigen Masse zusammen- gesinterte Gold leicht herausschütten lässt. Dasselbe wird besser in diesem Zustande verwogen, als zuvor mit etwas reinem Blei auf der Capelle zu einem Korn abgetrieben, wobei namentlich bei grösseren Goldgehalten ein Bleirückhalt im Korn bleiben kann.
Ungerer
Dingl
., Bd. 143. S. 464.
empfiehlt, nach dem Abgiessen des Wassers den Goldstaub in einem Tropfen Quecksilber anzusammeln, das Amalgam auf einer Kohle oder Capelle zu glühen und das Gold dann zu einem Korn zusammenzuschmelzen.
§. 135. Sonstige Legirungen.
Es empfiehlt sich, auch bei diesen Proben von Zeit zu Zeit
Control- proben.
einige synthetische Versuche durch Legirung von reinem Gold mit reinem Silber auf der Capelle auszuführen und das Verfahren zu prüfen. Kommt es auch auf eine genauere Bestimmung des Silbergehaltes an, so muss man bei vorangegangenem Abtreiben den Capellenzug (S. 271) in Rücksicht ziehen, welcher durch eine Controlprobe, die in vorhinniger Weise angestellt wird, oder durch eine
Gay-Lussac
’sche Silberprobe mit der Probe- legirung ermittelt wird.
2. Kapitel
. Sonstige Goldlegirungen.
§. 135. Probirverfahren
. Ausser den Legirungen des Goldes
Sonstige Le- girungen.
mit Silber allein oder gleichzeitig mit Kupfer kommen noch folgende vor:
1)
Gold und Kupfer
. Durch Abtreiben mit Blei lässt sich das Kupfer nicht vollständig entfernen (S. 306), wohl aber, wenn man die Legirung mit der 3fachen Menge Silber (vom Golde) beschickt und sonst wie bei einer Goldprobe verfährt.
2)
Gold und Quecksilber
. Man destillirt das Queck- silber in einer Glasretorte ab und siedet den Rückstand bei ganz allmälig steigender Temperatur mit 8 Thln. Kornblei an.
3)
Goldhaltiges Eisen, Stahl
etc. Man löst in Sal- petersäure, dampft zur Trockne und siedet die trockne Masse mit 8—12 Thln. Kornblei und Borax an.
4)
Gold und Blei oder Wismuth
. Bei grösserem Gold- gehalt wird direct abgetrieben, bei geringerem concentrirt man zuvor mehrere Proben auf dem Ansiedescherben zu einem König (S. 242).
5)
Gold mit Palladium, Rhodium und Iridium
. Hiervon war schon S. 313 und 314 die Rede; die Probirmethoden für Legirungen des Goldes mit
Platin
werden bei letzterem angegeben werden.
VI.
Platin
. Erzproben.
VI.
Platin
.
Probir- methoden.
§. 136. Allgemeines
. Die hierher gehörigen Proben erstrecken sich auf die Untersuchung der
Platinerze
und der
Platin- legirungen
auf ihren Platingehalt. Früher bediente man sich hierzu nur des
nassen Weges
; durch die neueren wichtigen Forschungen
Deville
’s und
Debray
’s sind jedoch auch Probir- methoden
auf trocknem Wege
aufgefunden.
1. Kapitel
. Proben für Platinerze.
Platinerze.
§. 137. Allgemeines
. Die
Platinerze
bestehen aus
ge- diegen Platin (Platinsand)
, welches in Verbindung mit Palladium, Rhodium, Osmium, Ruthenium, Eisen und Kupfer, seltener Blei und Silber in Form von Körnern, feinen Blättchen oder Sand in aufgeschwemmtem Lande oder dem Sande der Flüsse vorkommt und als Gemengtheile Osmirid, Gold, Titan-, Chrom- und Magneteisenstein, Serpentin, Spinell, Zirkon, Quarz etc. enthält. Die Erze kommen meist nur im aufberei- teten Zustande (
rohe Platina
) zur Untersuchung, wobei den- selben wohl das Gold durch Quecksilber und das Eisenerz durch Magnete zuvor entzogen wird.
Solche Erze können auf trocknem und nassem Wege oder durch eine Combination beider auf ihren Platingehalt probirt werden.
Ausser den Erzen kommen auch wohl die bei Verarbeitung der Erze erfolgenden Rückstände (
Platinrückstände
) zur Untersuchung, welche die ungelöst bleibenden Platinmetalle, hauptsächlich aber Osmirid und Sand enthalten.
§. 138. Trockne Proben
.
Probe für Platinsand.
A.
Die von
Deville
und
Debray
Ann. de chim. et de phys. Tom. 56. p. 385.
Dingl
., Bd. 154. S. 130. B. u. h. Ztg. 1860. S. 256.
Graham-Otto
’s Chemie. 1863. Bd. 2. Abthlg. 3. S. 1077.
angegebene Probe für
Platinsand
umfasst nachstehende Operationen:
Gold- bestimmung.
1)
Goldbestimmung
. 10 Gramm Platinsand werden
§. 138. Trockne Proben.
mehrere Stunden mit kleinen Quantitäten siedenden Queck- silbers behandelt, mit reinem und heissen Quecksilber aus- gewaschen, das Goldamalgam geglüht und das zurückbleibende Gold gewogen, wobei dessen Menge etwas zu gering, aber hinreichend genau gefunden wird.
2)
Sandbestimmung
. In einen mit Borax glasirten
Sand- bestimmung.
hessischen Tiegel thut man 7—10 Gramm reines gekörntes Silber, darauf 2 Gramm Erz, dann 10 Gramm geschmolzenen Borax und obenauf ein Stückchen Holzkohle. Man bringt die Masse unter Umrühren in vollständigen Fluss, wobei der Sand vom Borax verschlackt und alle edlen Metalle vom Silber aufge- nommen werden. Der Sandgehalt ergiebt sich dann aus der Gewichtsdifferenz.
3)
Bestimmung des Platingehaltes
. Man bringt ein
Platin- bestimmung.
Gemenge von 50 Gramm Erz mit 75 Gramm Kornblei und 50 Gramm Bleiglanz in einem hessischen Tiegel zum Schmelzen, fügt 10—15 Gramm Borax hinzu und steigert die Temperatur unter stetem Umrühren mit einem Pfeifenrohr bis zur Schmelz- hitze des Silbers. Sind keine Platinkörner mehr zu bemerken, so trägt man bei gesteigerter Temperatur allmälig 50 Gramm Bleiglätte in den Tiegel, wobei das vom Bleiglanz geschwefelte Eisen und Kupfer oxydirt und dann verschlackt wird. Man hört mit dem Zusatz an Bleiglätte auf, wenn keine schweflige Säure mehr entweicht und das zum Umrühren dienende Pfeifen- rohr von der überschüssigen Bleiglätte angegriffen wird. Platin mit seinen Begleitern (Palladium, Rhodium, Iridium), sowie Osmirid sammeln sich im Blei, letzteres am tiefsten Puncte in demselben an. Nach dem Erkalten des Tiegels wird der etwa 200 Gramm wiegende König entschlackt, rein geputzt, der Osmirid enthaltende untere Theil, etwa 1/10, abgesägt und das Abgesägte gewogen. Der gepulverte obere spröde Theil und die Sägespäne werden zusammen gewogen und etwa 1/9 davon bei der Schmelztemperatur des Goldes auf der Capelle abge- trieben, wo dann schwammförmiges Platin mit noch 28 % Blei zurückbleibt, welcher Gehalt durch Glühen auf einer neuen Capelle auf 6—7 % herabgeht. Um letzteren noch abzuscheiden, wird der Rückstand von der Capelle entweder nach der im Grossen ausgeführten Methode von
Deville
und
Debray
in einem kleinen Kalkofen gereinigt oder mit dem 5—6fachen Silber unter Bleizusatz abgetrieben und aus dem Mehrgewicht des Silbers der Platingehalt in 1/9 der Masse gefunden und
VI.
Platin
. Erzproben.
dieser dann auf den ganzen oberen Theil nebst Sägespänen berechnet. Mittelst kochender Schwefelsäure kann das Silber vom Platin weggelöst werden.
Um nun auch das in dem abgesägten Theil vorhandene Platin in Anrechnung zu bringen, löst man das Blei durch die 10fache Menge Salpetersäure, mit gleichen Theilen Wasser ver- dünnt, weg, wäscht den aus körnigem Osmirid und sehr fein- pulverigem Platin bestehenden Rückstand erst mit angesäuertem, dann mit destillirtem heissen Wasser durch Decantiren aus, trocknet, wiegt und extrahirt aus der Masse durch heisses Königswasser das Platin. Das zurückbleibende gut ausgewaschene und getrocknete Osmirid wird gewogen und das Platin aus dem Verlust gefunden. Auch lässt sich aus dem Rückstande mittelst eines ganz dichten Seidensiebes das feine Platinpulver von dem körnigen oder schuppigen Osmirid trennen. Da Palladium, Osmium und Iridium stets eine constante Menge von 4—5 % im Platin ausmachen, so zieht man von dem gefundenen Ge- wicht des letzteren 4—5 % für jene Metalle ab.
Dieses Probirverfahren ergiebt den Platingehalt nicht minder genau, als eine Analyse auf nassem Wege.
Die Bestimmung der übrigen Platinmetalle erfordert com- plicirtere Operationen auf nassem Wege.
Siehe
Wöhler
’s Mineralchemie. 1861. S. 95, 98.
Probe für Pla- tinrückstände.
B
.
Probe für Platinrückstände
.
Wöhler
, Mineralchemie. 1861. S. 102.
Graham-Otto
’s Chemie. 1863. Bd. 2. Abthlg. 3. S. 1083.
50 Gramm Platin- rückstände werden je nach ihrem Sandgehalt mit 150—200 Grmm. Bleiglätte und je nach dem Gehalt an Osmirid mit 50 — 100 Grmm. Blei unter Umrühren mit einem Pfeifenrohr ½ Stunde bei Rothglühhitze geschmolzen, der erfolgende König nach dem Entschlacken mittelst warmer Essigsäure und Bürste gereinigt, durch verdünnte Salpetersäure das Blei, Palladium und der grösste Theil des Rhodiums weggelöst, aus dem gut ausgewaschenen und gewogenen Rückstand durch Königswasser das Platin nebst etwas Iridium und Rhodium ausgezogen, das rückständige Osmirid gewogen und aus der Differenz das Ge- wicht des eine geringe Menge Rhodium und Iridium enthaltenden Platins gefunden.
§. 139. Nasse Proben
.
Goldfreie Erze.
1)
Goldfreie Erze
. 5—10 Grmm. Platinerz werden
§. 139. Nasse Proben.
nach und nach mit 10—15 Thln. Königswasser versetzt, welches aus 3 Thln. Salzsäure von 1,18 spec. Gew. und 1 Thl. Salpeter- säure von 1,34 spec. Gew. bereitet worden, und so lange unter öfterm Abgiessen der gesättigten Lösung in einer Porzellanschale digerirt, bis vollständige Zersetzung eingetreten ist, d. h. bei der neuen Digestion des ausgewaschenen Rückstandes mit Königs- wasser keine gelb gefärbte Lösung mehr entsteht. Nach
Hess
Dingl
., Bd. 133. S. 270.
wird die Auflösung dadurch beschleunigt, dass man das Erz mit dem 2—4fachen Zink zusammenschmilzt, aus dem fein- gepulverten König erst durch verdünnte, dann durch stärkere Schwefelsäure das Zink, hierauf durch Salpetersäure Eisen, Kupfer und Blei auszieht und den Rückstand dann mit Königs- wasser behandelt. Ungelöst bleiben Osmirid, Körner von Titan- eisen, Chromeisen, Quarz etc., in Lösung gehen Platin, Iri- dium, Rhodium, Palladium etc.
Man dampft nun die saure Lösung etwas, aber nicht zu stark ein und fügt so lange Salmiaklösung hinzu, als noch ein Niederschlag von etwas Iridium enthaltendem Platinsalmiak ent- steht (NH
4
Cl + Pt Cl
2
); bei zu starker Concentration scheidet sich mehr Iridiumsalmiak ab. Der Platinsalmiak wird mit kaltem Wasser oder besser mit 75—80grädigem Alkohol wiederholt aus- gewaschen, das Waschwasser aufgehoben, ersterer getrocknet, gelinde geglüht und der entstandene iridhaltige Platinschwamm gewogen.
Die ersten Auswaschwasser geben, bis auf 1/12 eingedampft, beim Erkalten Platin- und Iridiumsalmiak; die schwächeren beim Abdampfen und Glühen der trocknen Masse einen Rückstand, welcher nochmals wie rohes Erz behandelt wird, desgleichen der geglühte Platin- und Iridiumsalmiak.
Wird der iridhaltige Platinschwamm
mit mit
4—5 Thln. Wasser verdünntem Königswasser bei 40—50° C. wiederholt digerirt, so löst sich nur Platin und aus der Lösung kann durch Salmiak reiner Platinsalmiak gefällt werden. Ein gleich reineres Platin erfolgt, wenn man die königsaure Lösung bis 35° B. verdünnt und so viel Kalkmilch zusetzt, dass die Lösung noch sehr schwach sauer bleibt. Es werden die Oxyde von Iridium, Rhodium, Eisen, Kupfer und zum Theil von Palladium gefällt und in Lösung bleiben Platin als Calcium-Platinchlorid, ein wenig Palladium und Spuren der anderen Platinmetalle. Die Lösung
Kerl
, Probirkunst. 21
VI.
Platin
. Legirungen.
wird erst in einer Porzellanschale abgedampft, dann in einer Platinschale völlig eingetrocknet, der in kleine Stücke zer- schlagene Rückstand unter der Muffel zur Zersetzung des Platin- salzes calcinirt, aus der gepulverten Masse das Chlorcalcium anfangs mit Wasser, dann mit etwas Salzsäure ausgewaschen und der zurückbleibende Platinschwamm getrocknet und gewogen.
Goldhaltige Erze.
2)
Goldhaltige Erze
.
Ausführliches Verfahren in
Wöhler
’s Mineralanalyse. 1861. S. 95.
Zur Bestimmung des Gold- und Platingehaltes zersetzt man 5—10 Grmm. Erz durch Königs- wasser vollständig, dampft die Lösung unter Hinzufügung von Salmiaklösung im Wasserbad zur Trockne, zieht aus der trockenen Masse mittelst absoluten Alkohols, bis sich dieser nicht mehr färbt, Goldchlorid aus, scheidet aus der Lösung durch Eisen- vitriol (S. 133) Gold ab, digerirt dieses mit reiner Salzsäure, filtrirt, wäscht aus und wiegt dasselbe im getrockneten und ge- glühten Zustande. Sollte dasselbe nicht rein sein, so kann man es mit Quartationssilber und Blei abtreiben und aus dem Metall- korn das Gold durch Salpetersäure abscheiden (S. 309) oder auch das Gold, nachdem das Filter verkohlt, mit etwas Borax- glas im Sodapapiercylinder auf Kohle vor dem Löthrohr zu einem Korne zusammenschmelzen.
Der Rückstand von der Alkoholextraction, welcher das Platin als Platinsalmiak enthält, wird geglüht, die geglühte Masse mit Königswasser behandelt und aus der erfolgenden Lösung das Platin durch Salmiak in vorhinniger Weise (S. 321) gefällt.
2. Kapitel
. Proben für Platinlegirungen.
Platin- legirungen.
§. 140. Allgemeines
. Die Legirungen des Platins haben im Allgemeinen nur wenig Anwendung. Erst neuerdings benutzt man Verbindungen des
Platins
mit
Iridium
und
Rhodium
statt reinen Platins zu chemischen Geräthschaften, weil sie härter sind und von Säuren weniger leicht angegriffen werden, als letzteres. Die Zusammensetzung solcher Legirungen muss auf analytisch-chemischem Wege ermittelt werden.
Zuweilen findet sich in
Silber
und
Gold
ein Platingehalt, wozu sich wohl noch
Kupfer
gesellt. Für derartige Legirungen
§. 141. Platin, Gold, Kupfer.
sind dokimastische Methoden hauptsächlich von
Chaudet
Chaudet
’s Probirkunst. Deutsch von
Hartmann
. 1838. S. 129.
an- gegeben, welche aber nicht immer befriedigen. Zur Controle des Proberesultates muss man in besonderen Fällen aus den einzelnen Metallen den Probelegirungen in der Zusammen- setzung entsprechende Legirungen aus ihren Bestandtheilen her- stellen und diese den gleichen Operationen, wie die Hauptproben, unterwerfen, um etwaige Differenzen aufzufinden.
§. 141. Platin mit Gold oder mit Gold und Kupfer
. Höchstens
Kupferhaltige Legirungen.
½ Grmm. der Legirung wird zur Abscheidung des Kupfers mit der hinreichenden Menge Blei im hintern Theil des aufs Höchste geheizten Muffelofens abgetrieben und zwar nimmt man bei 1—8 % Platin etwa dieselben Bleimengen, wie bei den gewöhn- lichen Goldproben bei gleichen Kupfermengen (S. 307). Es genügt das 8—10fache Blei bei Legirungen, welche in 1000 Thln. weniger als 200 Platin und 200 Kupfer enthalten; sind 500 Thle. und mehr Kupfer und weniger als 200 Thle. Platin vorhanden, so nimmt man 14 — 16 Bleischweren und muss auf 30 steigen, wenn der Platingehalt mehr als 200 Thle. beträgt. In diesem Falle ist auch das erhaltene Korn nochmals mit dem 2—4fachen Blei sehr heiss abzutreiben.
Aus der Platingoldlegirung wird alsdann bei geringeren Platingehalten das Platin mittelst Silbers und Salpetersäure (S. 313) entfernt und aus der Differenz berechnet, bei grösserem Platin- gehalt aber die Legirung in Königswasser gelöst und, wie §. 139, 2. angegeben, weiter verfahren.
Eine
kupferfreie Legirung
wird einer der beiden letz-
Kupferfreie Legirungen.
teren Scheidungsmethoden sofort unterworfen.
§. 142. Platin mit Silber und Kupfer
. Die Legirung wird
Verfahren.
mittelst einer hinreichenden Bleimenge (S. 323) sehr heiss ab- getrieben, wobei die Bestimmung des Silbergehaltes bis auf einige Tausendtheile unsicher ausfällt. Da in Salpetersäure Platin durch Silber zur Auflösung disponirt wird (S. 313), so wendet man zur Scheidung concentrirte Schwefelsäure in Kochhitze an, in welcher sich, wenn auf 1 Thl. Platin 2 Thle. Silber vor- handen sind, das Silber auflöst und das Platin in Gestalt eines Röllchens, wenn die Legirung in ein solches verwandelt, erfolgt. Bei weniger Silber bleibt ein Theil desselben beim Platin zurück, bei mehr entsteht unsicherer zu wägendes pulverförmiges Platin, welches beim Glühen nicht, wie das Gold, zusammenfrittet.
21*
VI.
Platin
. Legirungen.
Von der Einwirkung des Platins aufs Silber beim Abtreiben war S. 313 die Rede.
Vorprobe.
Um die Menge des Inquartationssilbers zu ermitteln, bedarfs einer
Vorprobe
in der Weise, dass man höchstens ½ Grmm. Legirung mit dem 2fachen Silber und der erforderlichen Blei- menge bei sehr hoher Temperatur abtreibt, das Korn ausplattet und in Röllchenform 2mal in einem Kolben mit reiner Schwefel- säure von 1,85 spec. Gew. 10 Min. lang kocht, den Rückstand erst mit Schwefelsäure, dann mit Wasser, wie bei der Gold- probe, vollständig aussüsst, trocknet, glüht und wägt. Der Kupfergehalt wird aus dem Verlust gefunden.
Hauptprobe.
Bei der Hauptprobe treibt man höchstens ½ Grmm. der Legirung, je nach dem Ausfall der Vorprobe, mit dem erforder- lichen Zusatze von reinem Silber oder Platin mit der nöthigen Bleimenge in sehr hoher Temperatur ab. Zweckmässiger als ein Zusatz von Platin ist ein solcher von Gold, weil sich die Legirung dann leichter ausplattet und beim Abtreiben keiner so hohen Hitze bedarf. Musste man viel Gold zusetzen, so kann man das Verhältniss des Silbers gegen das Platingold auf 1 : 1 ½ vermindern. Das Gold bleibt beim Platin. Das völlig bleifreie und unter mehreren Ausglühungen ausgeblechte Korn wird mit reiner Schwefelsäure von 1,85 spec. Gew. das erste Mal 10
12 Min. gekocht, die Lösung abgegossen, das Metall mit etwas Schwefelsäure abgewaschen, nochmals 7 — 8 Min. lang mit frischer Säure gekocht und, wie oben angegeben, weiter behandelt. Zugesetztes Gold oder Platin werden von dem ge- fundenen Platingewichte abgezogen.
Platin mit Gold etc.
§. 143. Platin mit Gold und Silber oder mit Gold, Silber und Kupfer
. Derartige Legirungen erfordern nachstehende Operationen, ein- mal als Vorprobe, dann als Hauptprobe mit höchstens ½ Grmm.:
1)
Ermittlung des Kupfergehaltes
durch Abtreiben mit Blei bei hoher Temperatur. Bei der Vorprobe nimmt man eine reichliche Bleimenge (S. 323), bei der Hauptprobe je nach dem Ausfall der Vorprobe die S. 323 angegebene Menge. Bei fehlendem Kupfergehalt geht man gleich zur nachfolgenden Operation über.
2)
Trennung des Silbers von Gold und Platin mittelst Schwefelsäure
, wobei aber nicht immer, wie bei reinem Platin, das Verhältniss von Silber zu Platingold wie 2 : 1 zu nehmen, weil sich sonst kleine Mengen Platin in der
§. 143. Platin, Gold, Silber, Kupfer.
Schwefelsäure mit lösen, sondern dasselbe nach
Chaudet
und
Haindl
Erdm
. Journ., Jahrg. 1837. Bd. 1. S. 167.
wie folgt normirt werden muss:
a) Bei gleicher Gold- und Platinmenge oder vorwaltendem Gold darf die Silbermenge nicht mehr als 1¼ von der des Gol- des und Platins zusammen betragen;
b) waltet Platin (bis zum 10fachen) gegen Gold vor, so ist 1½ Silber auf 1 Platingold zu nehmen.
c) Ist gegen Platin weniger als 1/10 Gold vorhanden, so nimmt man auf 1 Platingold 2 Silber.
Bei der Vorprobe wendet man letzteres Verhältniss an, bei der Hauptprobe dann das daraus sich ergebende richtige. Die Scheidung durch Schwefelsäure geschieht, wie oben (S. 324) an- gegeben.
3)
Abscheidung des Platins und Silbers vom Golde durch Salpetersäure
. Man inquartirt bei der Vorprobe mit 3 Thln. Silber, zieht durch Kochen mit Salpetersäure (S. 313) Platin und Silber aus, findet dann direct den Goldgehalt und aus der Differenz, da nach 2) das Silber bereits ermittelt worden, den Platingehalt. Die Hauptprobe kann danach mit der er- forderlichen Silbermenge beschickt werden.
Zu jeder dieser 3 Proben muss man zur Erzielung möglichst genauer Resultate besondere Probemengen abwägen.
VII. Eisen.
§. 144. Allgemeines
. Durch die dokimastischen Eisenproben
Zweck der Proben.
will man entweder den wirklichen Eisengehalt eines Probirgutes auf
nassem, mass
- oder
gewichtsanalytischem Wege
bestimmen, oder auf
trocknem Wege
den ausbringbaren Roh- eisengehalt eines Erzes, Hüttenproductes etc. ermitteln und dabei gleichzeitig Kenntniss über die Qualität des Roheisens, das muthmassliche Schmelzverhalten des Probirgutes im Grossen, die erforderlichen Zuschläge der Qualität und Quantität nach, sowie über sonstige den Hüttenmann interessirende Umstände erhalten. Da das Roheisen 3—5 % und mehr fremde Sub- stanzen (Kohlenstoff, Silicium, Phosphor, Schwefel, Mangan etc.) enthalten kann, so erfolgt auf trocknem Wege ein höherer Ge- halt, als auf nassem.
VII.
Eisen
.
Zu einer derartigen Untersuchung kommen hauptsächlich
Eisenerze.
1)
Eisenerze
Analysen von Eisenerzen aller Länder in:
Percy-Wedding
’s Metallur- gie. Bd. II. S. 290 u. f.
, als:
Eisenoxydul- oxyd.
a)
Magneteisenstein
, Fe Fe, mit 31 Fe und 69 Feoder 72,4 % metallischem Eisen, zuweilen Mn und Si enthaltend und im innigen Gemenge mit letzterer
kieseligen Magneteisen- stein
(Spitzenberg am Harze) bildend. Als demselben ähnliche Verbindungen werden wohl zur Eisengewinnung benutzt:
Titan- eisenstein
, isomorphe Mischungen von FeTi, oder (Fe, Mg) Ti oder
m
(Fe, Mn, Mg) Ti +
n
Fe mit variablem Eisengehalt. (Der bekannte Titaneisensand von Taranacki enthält z. B. nach
Freytag
27,53 Fe, 66,12 Fe und 6,17 Ti und liefert 61 % Ei- sen). —
Franklinit
(Fe, Zn)
3
(Fe, Mn), welcher von Franklin in New-Jersey nach
Rammelsberg
enthält: 64,51 Fe, 13,51 Mn und 25,30 Zn mit 45,16 Fe, 9,38 Mn und 20,30 Zn. —
Eisen- mulm
, (Fe, Mn) Fe mit 57,1 Fe und 13,2 Mn, zuweilen Cu und Si enthaltend.
Eisenoxyde.
b)
Hämatit
, als
Eisenglanz
(rhomboëdrisch krystalli- sirt),
rother Glaskopf
(strahlig und krummschalig),
Roth- eisenstein
(derb und erdig),
Eisenglimmer
(schuppig) und
Eisenrahm
(schaumig),
Rotheisenstein
, Fe mit 70,0 Fe, zuweilen mit geringen Mengen Cr oder Ti.
Eisenoxyd- hydrate.
c)
Brauneisensteine
, und zwar ältere (
brauner Glaskopf
), Fe
2
H
3
mit 59,9 Fe, zuweilen Mn, Al, Si, P und Spuren von Co und Cu enthaltend; jüngere (z. B. aus der Krei- deformation zu Ilsede und Salzgitter im Hannoverschen, aus dem Alluvium) enthalten Fe H
2
mit 81,6 Fe. Gemenge von Braun- eisenstein und Kieselthon geben
Thoneisensteine (thonige Brauneisensteine
) und zwar schalige gelbe (
Eisenniere
), zuweilen inwendig hohl bei losem Kern (
Adler- oder Klap- persteine
) und körnige gelbe (
Bohnerz, Linsenerz, oo- lithischer Br., Pisolith
). (Mit diesen, wohl
Gelbeisen- steine
genannten Erzen sind die diesen Namen eigentlich füh- renden Eisensulphate, (K, Na) S + 4 Fe S + 9 H, nicht zu ver- wechseln.) Die jüngsten, aus eisenhaltigen Wässern durch den
§. 114. Erze.
Einfluss verwesender Pflanzen in Sumpf- und Moorgegenden sich absetzenden Eisenoxydhydrate (
Sumpf-, Wiesen-, Morast-, Seeerz, Raseneisenstein, Quellerz, Limonit, Ort- stein, Ohr
) sind im Wesentlichen Gemenge von Eisenoxyd- hydrat, Fe H
2
, mit Manganoxyd und Quarzsand nebst Beimi- schungen von phosphorsaurem, kieselsaurem und huminsaurem Eisenoxyd und Oxydul; gewöhnlich mit ½—2 % P und 28— 40 % Fe; eigentliche Eisenphosphate kommen unter den Namen
Grüneisenstein
, 2 Fe
2
P + 5 H mit 62,5 Fe und
Blauei- senerz
oder
Vivianit
, 6 (Fe
3
P + 8 H), + (Fe
3
P
2
+ 8 H) mit 33 Fe und 22,2 Fe vor. —
Eisenocher
, aus Quellen sich absetzendes Fe H
n
, wohl mit schwefelsaurem, arsensaurem und dreifach basisch quellsatzsaurem Eisenoxyd und geringen Mengen Ca, Mg, Cr etc.
d)
Spatheisenstein (Sphärosiderit, Stahlstein
,
Eisen- carbonate.
Flinz
), (Fe, Mn, Zn, Ca, Mg) C, im reinen Zustande als Fe C mit 48,2 Fe; im Gemenge mit Thon
thoniger Sphärosiderit, Thoneisenstein
(die englischen Thoneisensteine, claybands, enthalten durchschnittlich 30—33 % Fe und 15—25 Thon, Erze von Südwales 20—47, von Staffordshire 29—38, von Derbyshire 42, von Yorkshire 32 und aus Schottland 28—41 Fe); im Ge- menge mit Steinkohle und Schieferthon
Kohleneisenstein, Blackband
, (englische Kohleneisensteine enthalten 34—31 Fe, 20—25 Kohle und 10—15 Thon, nach dem Glühen 55—60 Fe; westphälische bessere Sorten 40 Fe im rohen und 50—60 Fe im gerösteten Zustande, ½—1 % P, ebensoviel S). Durch Ver- wittern oxydiren sich die Spatheisensteine (
Weisserz
) höher (
Blauerz, Braunerz, reifer Spatheisenstein
) und können, wie die thonigen, in
thonigen Gelb-
und
Brauneisenstein
und bei stattgehabter Einwirkung von Hitze in
thonigen Rotheisenstein
übergehen.
Minette
(z. B. von Luxemburg und dem Teutoburger Walde), ein oolithischer Eisenstein, enthält Fe C, Fe H
2
und Fe, abwechselnd gemengt mit Ca C und Silicaten, sowie ¼— 1 % P und bis 40 % Fe.
e)
Kieseleisensteine
. Verbindungen der Kieselsäure
Eisensilicate.
mit Eisenoxydul oder Eisenoxyd oder mit beiden, z. B.
Cha-
VII.
Eisen
. Trockne Proben.
moisit
2 Fe
3
Si + Al
6
Si + 12 H mit 49 Fe,
Eisengranat
Fe
3
Si + Al Si mit 18—31 Fe,
Nontronit
Fe Si
2
+ 6 H mit 21—26 Fe etc.
Eisen- schlacken.
2)
Eisenhaltige Schlacken vom Frischen und Schweissen des Eisens und Stahls
, Eisensilicate mit mehr oder weniger eingemengtem Eisenoxyduloxyd, je nachdem die Schlacken roher (Fe
3
Si mit 70 Fe) oder gaarer sind (z. B. 6 Fe
3
Si + Fe
9
Fe).
Geschwefelte Eisenverbin- dungen.
3)
Eisenschwefelungen
, als
Schwefelkies
Fe mit 46 —49 Fe,
Magnetkies
Fe
6
Fe mit 60,8 Fe,
Arsenkies
Fe + Fe As mit 33,5 Fe,
Leche
etc. kommen seltener zur doki- mastischen Untersuchung und bedürfen dann einer vorherigen vollständigen Abröstung.
1. Kapitel
. Trockne Eisenproben.
Zweck der Proben.
§. 145. Allgemeines
. Die trocknen Eisenproben können bezwecken:
1) Die Ermittelung des aus einem Erze etc. ausbringbaren Roheisengehaltes, um danach den Ankaufspreis zu normiren, den Durchschnittsgehalt der Beschickung zu bestimmen oder zu con- troliren (Möllerprobe) u. dergl. m.
Die physikalischen Eigenschaften des Roheisenkönigs (Farbe, Bruchansehn, Geschmeidigkeit etc.) lassen häufig auf die An- wendbarkeit des Roheisens in der Technik schliessen; vollstän- dige Kenntniss über die Brauchbarkeit eines Eisenerzes für einen bestimmten Zweck erhält man jedoch meist nur durch die Analyse desselben oder des daraus ausgebrachten Roheisenkö- nigs, z. B. über den Gehalt an Schwefel, Phosphor, Arsen etc.
2) Die Ermittlung der Zuschläge der Qualität und Quanti- tät nach, welche zur Verschlackung der erdigen Bestandtheile im Erze und zum vollständigsten Roheisenausbringen erforderlich sind oder die Ermittlung des Verhaltens neuer Erze oder der Asche eines neuen Brennmaterials bei deren Zusatz zur be- stehenden Beschickung (Beschickungsproben).
Beschickung der Erze.
Um einen vorliegenden Eisenstein richtig beschicken zu können, bedarfs der Kenntniss von der Schlackenbildung (S. 22)
§. 145. Allgemeines.
und der im Erze enthaltenen erdigen Bestandtheile der Quali- tät und Quantität nach.
Wird dann ein richtig beschickter Eisenstein in Berührung mit Kohle einer allmälig steigenden Temperatur ausgesetzt, so reducirt sich zunächst das oxydirte Eisen, die metallischen Ei- sentheilchen kohlen sich bei höherer Temperatur und ist diese bis zum Schmelzpunct der schlackengebenden Bestandtheile ge- stiegen, so vereinigen sich die Kohleneisentheilchen zu einem Regulus unterhalb der gutgeflossenen Schlacke.
Wesentliche
Erfordernisse zum Gelingen der Eisen-
Grundsätze beim Be- schicken.
steinsproben
sind demnach:
1)
Ein richtiges Verhältniss der schlackengeben-
Passendes Erdenver- hältniss.
den Bestandtheile der Qualität und Quantität nach
. Die hauptsächlichsten Begleiter der Eisenerze pflegen
Quarz, Thon
oder
kohlensaurer Kalk
zu sein. Jeder dieser Körper ist für sich in gewöhnlichem metallurgischen Feuer entweder un- schmelzbar (Quarz, Kalk) oder zu schwerschmelzbar (Thon), um eine passende Schlacke zu geben.
Dagegen vereinigen sich Kieselsäure, Thonerde und Kalkerde bei passender Temperatur zu schmelzbaren Verbindungen (Schlacken), und zwar giebt nach
Bodemann
’s Versuchen (S. 24) das
Bisilicat der Kalk- und Thonerde
, bestehend aus:
56 % Kieselsäure
30 „ Kalkerde
14 „ Thonerde
4 Ca
3
Si
2
+ 3 Al Si
2
, die zwischen den drei Bestandtheilen mögliche leichtschmelzigste Verbindung. Eine derartige Schlacke ist zähflüssig (saiger), erstarrt langsam und hat ein glasiges An- sehen bei muschligem Bruche. Trotz ihrer relativen Leicht- schmelzbarkeit pflegt man bei Eisensteinsproben statt dieser Schlacke lieber eine etwas kalkreichere, basischere zu bilden, welche sich dem
Singulosilicat
nähert, z. B. eine nach
Percy
aus 2 Ca
3
Si + Al Si bestehende, entsprechend:
38 % Kieselsäure
47 „ Kalkerde
15 „ Thonerde
welche die 3 Bestandtheile nahezu in dem Verhältniss von 2½ : 1 : 3 enthält.
Solche Schlacken, obgleich bei etwas höherer Temperatur schmelzbar, als Bisilicatschlacken, sind dünnflüssiger, halten also
VII.
Eisen
. Trockne Proben.
weniger leicht Eisenkörnchen zurück, haben weniger Neigung zur Eisenverschlackung, liefern bei schwefelhaltigen Eisensteinen ein schwefelärmeres Roheisen, meist halbirt oder grau, und haben auf dem Bruche ein emailartiges oder steiniges Ansehen.
Durch Zuschläge von
Boraxglas
oder
Glas
lassen sich solche Schlacken zwar leichtschmelziger machen, aber es ver- schlackt sich dann leichter Eisen, wenn das Erz nicht die hin- reichende Zeit zur Reduction gehabt hat. Namentlich verbindet sich Borax schon bei einer verhältnissmässig niedrigen Tem- peratur mit Eisenoxydul, bevor noch dessen Reduction einge- treten ist, weshalb Borax zweckmässig nur dann zur Anwendung kommt, wenn das Probirgut sehr strengflüssig ist oder durch einen grösseren Kalkzuschlag die Schmelzbarkeit vermindert worden.
Durch einen
Manganoxydulgehalt
des Erzes wird die Schlacke auch leicht und dünnflüssiger und die Bildung weissen Roheisens begünstigt, während sie ein grösserer
Magnesiage- halt
strengflüssiger macht und eine grössere Menge Kalk er- fordert, um den Magnesiagehalt unter 20 % herabzubringen. Bei gleichzeitiger Anwesenheit von Manganoxydul wird dieser Einfluss eines grösseren Magnesiagehaltes gemindert. Ein ge- ringer Magnesiagehalt neben Kalk- und Thonerde in der Schlacke erhöht, sowie die Anwesenheit mehrerer Basen überhaupt (S. 24), deren Flüssigkeit.
Passende Schlacken- menge.
2)
Ein richtiges Verhältniss der Menge der Schlacke zu der des Roheisenkönigs
. Bei zu geringer Schlackenmenge bleiben leicht Roheisenkörnchen im Innern des Kohlentiegels hängen; bei zu viel Schlacke bedarfs einer an- haltenderen Hitze, um die grössere Masse gehörig in Fluss zu bringen und eine Vereinigung der Roheisenkörnchen herbeizu- führen. Es genügen auf 100 Thle. Roheisen 50—100 Theile Schlacke, wo dann der König von Schlacke bedeckt wird.
Sollte bei sehr armen Erzen in Folge der erforderlichen grössern Menge von Zuschlägen dieses Verhältniss wesentlich über- stiegen werden, so giebt man wohl, um die grössere Schlacken- menge leicht- und dünnflüssiger zu machen, Zuschläge von
Borax
.
Beschaffenheit der schlacken- gebenden Be- standtheile.
3)
Die Kenntniss von der Zusammensetzung der schlackengebenden Bestandtheile im Erze
. Nur selten befinden sich in Eisenerzen die schlackengebenden Bestandtheile (Kieselsäure, Thonerde, Kalkerde, Magnesia) gerade in einem solchen Verhältnisse, dass sie ohne Weiteres bei der Schmelz-
§. 145. Allgemeines.
probe eine gute Schlacke geben (z. B. thonig-kalkige Eisensteine oder solche mit Mineralsilicaten, wie Granat, Feldspath etc.); meist bedarfs der Zuschläge, um das richtige Erdenverhältniss zur Schlackenbildung (S. 329) herzustellen. Um erstere passend wählen zu können, muss die Zusammensetzung der schlacken- gebenden Bestandtheile im Erze bekannt sein. Die Ermittlung derselben kann geschehen:
a) am genauesten durch eine chemische Analyse oder für
Analyse des Erzes.
technische Zwecke häufig hinreichend genau durch das in §. 148 zu erwähnende abgekürzte Verfahren auf nassem und trocknem Wege nach
Berthier
.
Enthielt z. B. nach demselben ein Eisenerz
50 % Eisenoxyd
25 „ Kieselsäure
10 „ Thonerde
3 „ Kalkerde
12 „ Wasser
und Kohlensäure.
100
und es soll eine Schlacke von der S. 329 angegebenen Zusammensetzung 2 Ca
3
Si + Al Si hergestellt werden, so lassen sich die erforderlichen Mengen Zuschläge wie folgt berechnen:
1 Atom Thonerde (51,4) erfordert zur Bildung von Al Si 1 Atom Kiesel- säure (45), also werden die 10 Thle. Thonerde des Erzes 9 Thle. Kieselsäure aufnehmen, so dass zur Verbindung mit Kalkerde 25—9=16 Thle. übrig bleiben Nach der obigen Formel bedürfen nun 2 At. Kieselsäure (90) 6 At. Kalkerde (168), also die obigen 16 Thle. von ersterer 30 Thle. von letzterer. Da nur 3 Thle. Kalkerde im Erze vorhanden sind, so müssen demselben zur Erzeugung der obigen Schlacke 30—3=27 Thle. Kalkerde oder 48 Thle. reiner kohlensaurer Kalk hinzugefügt werden.
Die Zusammensetzung der Zuschläge muss auch bekannt sein, z. B. des Kalkes, Thones etc.
b) durch qualitative Ermittlung der erdigen Bestandtheile
Schätzen des Erdengehaltes.
im Erz mittelst einfacher Versuche oder nach ihren physikalischen Kennzeichen (Kalk braust mit Säuren, Thon giebt beim An- hauchen den charakteristischen Thongeruch und Quarz schlägt am Stahl Funken), Taxiren der etwaigen Quantität der einzel- nen Bestandtheile, Beschicken thoniger Erze mit Kalk, kalkiger mit Thon und kieseliger mit Thon und Kalk in verschiedenen Verhältnissen, auch wohl Verschmelzen der Probe für sich ohne alle Zuschläge, und Beurtheilung des Schmelzausfalles haupt- sächlich nach der Beschaffenheit der erfolgenden Schlacke. Hat man einmal nach diesem auf den Hütten häufig gebräuchlichen Verfahren für das Erz von einer gewissen Grube das passende
VII.
Eisen
. Trockne Proben.
Zuschlagsverhältniss ermittelt, so kann dasselbe nahezu immer gleich bleiben. Mittelst dieses Verfahrens lässt sich auch das für die Praxis wichtige Resultat ermitteln, wie weit man mit den Zuschlägen, z. B. Kalkzuschlägen, herabgehen kann, um bei guter Roheisenqualität noch eine passende Schlacke zu erhalten, in- dem man dieselbe Probe oder bereits gattirte Erze mit ver- schiedenen Mengen Kalk in abnehmender Linie beschickt.
Zuschläge behuf blosser Bestimmung des Roheisen- gehaltes.
α
) Kommt es nur darauf an, die Menge des aus einem Erze etc. ausbringbaren Roheisens zu ermitteln,
ohne aus dessen Qualität
Schlüsse für die Praxis ziehen zu wollen, so wählt man wohl auf den Hüttenwerken beim Ausbringen des Roheisens im Grossen nicht übliche aber kräftig solvirende und eine dünn- flüssige Schlacke herbeiführende Zuschläge (Soda, Glas, Borax, Aetzkali).
Beispiele.
Rivot
Rivot
, Docimasie. III Tom. p. 579.
beschickt in dieser Absicht 40 Gramm quarziges oder thoniges Erz mit 40 Gramm Soda, und 20 Gramm kalkiges Erz mit 40 Gramm Borax in einer grösseren Eisentute von den S. 83 angegebenen Dimensionen und schmilzt nach §. 146 auf Roheisen.
Nach
St
é
vart
B. u. h. Ztg. 1863. S. 55.
thut man 1 Ctr. Erz mit 15 20 % Kreide in eine Ei- sentute, bedeckt die Masse mit einem Stückchen Aetzkali oder Soda und schmilzt in gewöhnlicher Weise auf Roheisen. —
Liebig
erhitzt das Erz mit Soda und Cyankalium und schlämmt das reducirte Eisen rasch aus, damit sich dasselbe nicht oxydirt.
Zuschläge behuf Ermitt- lung des Roh- eisengehalts u. der Qualität des Roheisens.
β
) Will man aus der
Beschaffenheit des Roheisenkönigs
von der Probe Schlüsse auf diejenige des im Grossen auszubringen- den Roheisens machen und überall das Schmelzverhalten des Erzes kennen lernen, so ahmt man im Kleinen die Vorgänge bei dem Schmelzen im Grossen nach und wählt namentlich die auf Hüt- tenwerken üblichen Zuschläge, deren Zusammensetzung auf analy- tischem Wege ausgemittelt sein muss. Als solche kommen zur Verwendung:
Quarz
(S. 120) oder gestossener Sandstein, eisenfreier
Thon
(S. 121), eisen- und bleifreies
Glas
(S. 120),
Hohofen- schlacke
(S. 136) und von phosphorsauren Salzen und Schwefelme- tallen freier
Kalk
(S. 127), letzterer in Gestalt von kohlensaurem Kalk (
Kreide
und
Marmor
roh oder geglüht) oder von metallhal- tenden Mineralien freiem
Flussspath
(S. 128). Dieser hat vor ersterem den Vorzug, dass er wegen seiner Schmelzbarkeit leicht- flüssigere Schlacken giebt und namentlich bei kieselsäurereichen Erzen einen Theil der Kieselsäure als Fluorsilicium bindet, welches sich verflüchtigt und somit die Schlackenmenge nicht vermehrt.
§. 145. Allgemeines.
Der im Grossen als Zuschlag angewandte Kalkstein enthält höchstens 56% Ca, mittlere Sorten nur 50% Ca.
Wie bereits bemerkt (S. 330), wendet man
Boraxglas
(S. 121) wohl dann mit Vortheil an, wenn die Erze sehr streng- flüssig sind oder bei armen, viel Zuschläge erfordernden Erzen. Statt des Quarzes nimmt man auch kieselsäurereiches
Glas
. Zuweilen schmilzt man verschiedene Zuschläge für sich zusammen und verwendet dann die gepulverte Masse zu den Eisenproben, z. B. in
Ilsenburg
eine Schmelze aus Thon, Kalk und Borax, der man nach Erforderniss noch Flussspath oder Glas oder beide zusetzt, wo dann aber die Zustände nicht mehr ganz, wie im Grossen, obwalten.
Als
Beispiele für die Beschickung
verschiedener Erze
Beispiele. Clausthal. Laborat.
sind unter anderen folgende anzuführen: Im
Clausthaler La- boratorium
für
reiche Erze
mit wenig oder gar keinen Erden (sowie für todtgeröstete Kiese und Leche) 10% Flussspath. 10% Kreide und 15— 20% Thon; für
kalkige
15—20% Thon, 20—40% Quarz, bei gleichzeiti- gem grösseren Magnesiagehalt nach 10% Kreide; für
thonige
20—25% Kreide und 20—25% Flussspath; für
kieselige
20% Kreide, 25% Fluss- spath und 5—10% Thon und wenn sie arm sind, 10—15% Flussspath und 2—3% Thon mehr; für
Eisensilicate, Eisenfrischschlacken
, 15— 20% Kreide, 15—20% Flussspath und 5—10% Thon.
Rivor
Rivot
, Docimasie. 1864. III Tome. p. 590.
setzt
kalkigen
Erzen Thon und wenig Quarz zur Bildung
Ri
vot
’s Beschick.
eines Verhältnisses von 40 Si, 15 Al und 45 Ca zu; für
quarzige
einen Dolomitzuschlag unter Bildung einer aus 40 Si, 40 Ca und 20 Mg beste- henden Schlacke oder einen Zuschlag von Thon und Kalk behuf Erzielung eines Verhältnisses von 50 Si, 12 Al und 38 Ca. Letzteres Verhältniss giebt eine sehr gutschmelzbare Schlacke. 100 Quarz erfordern in letzterer nicht weniger als 150 Thon und 350—360 Kalk oder 250—260 Dolomit; auf 100 Thon kann man 100—120—130 Kalk und bei Anwesenheit von Kalk und Thon im Erz auf 100 Thon 110—130 kohlensauren Kalk rechnen; für sehr reiche Erze wendet derselbe 10—15 Gramm eines vorher zusammengeschmol- zenen Flussmittelgemenges auf 20 Gramm Erz an, und zwar je nach dem grössern Kalk- oder Kieselerdegehalt Compositionen von nachstehender Zu- sammensetzung:
Si 35 40 50
Al 15 15 15
Ca 50 45 35.
Percy
Percy-Wedding
, Metallurgie II, 453. B. u. h. Ztg. 1864. S. 197.
macht zur Auffindung der richtigen Beschickung für ein Erz
Percy
’s Beschick.
gleichzeitig 3 Proben mit folgenden Gemengen: 4 Glas und 1½ Kalk, 2½ Glas und 2½ Kalk. 4 Kalk und 1 Glas und ersieht dann aus dem Schmelz-
VII.
Eisen
. Trockne Proben.
erfolge das richtige Verhältniss, bei welchem sich nahezu eine Singulosilicat- schlacke (S. 329) erzeugt. In der Praxis haben sich für 10 Grain
1 Gramm = 15,43 Grain.
(0,648 Grm.) Erz nachstehende Gemenge in vielen Fällen bewährt: für
reine Erze
fast frei von aller Gangart (manche Magnet-, Roth- und Brauneisensteine): 2½— 2 Grain Glas und 2⅓—3 Grain Kalk oder 1—0 Sand, 2 Chinathon (S. 77) und 2½ Kalk; z. B. Rotheisenstein gab mit 2 Glas und 3 Kalk 73,4% Roheisen, auf nassem Wege 69,75 Fe, Brauneisenstein mit 2½ Glas und 3½ Kalk resp. 45,0 und 43,45%: für
kieselige Erze
: 1 Glas und 4 Kalk oder 2 Chinathon und 4 Kalk; z. B. rohe Puddelschlacke mit 1 Glas und 4 Kalk 64,1% Roheisen und 56,54% Fe auf nassem Wege; für
titanhaltigen Eisensand
: 2½ Glas, 1½ Kalk und 1 Chinathon, mit 34,3% Roheisen und 32,13% Fe auf nassem Wege; für Erze mit
Carbonaten von
Ca, Mg und Mn: 4—3 Glas und 1½—2 Kalk oder 1 Sand, 2 Chinathon und 1½ Kalk; z. B. kalkiger Roth- eisenstein mit 4 Glas und 1½ Kalk 35,2% Roheisen und auf nassem Wege 33,35% Fe, Spatheisenstein mit 3 Glas und 2 Kalk resp. 40,4 und 34,25; für
kieselige
und
thonige Erze
: 2½—0 Glas und 2½—3 Kalk oder 0—2 Chinathon und 2—3 Kalk, z. B. Thoneisenstein mit 2½ Glas und 2½ Kalk 42,1% Roheisen und auf nassem Wege 37,55% Fe.
Bei Anwendung von Borax nimmt man z. B. für
reine Erze
das halbe Gewicht eines aus gleichen Theilen Kalk und Boraxglas bestehenden Gemenges; für
kieselige
und
thonige
50% Kalk und 30% Borax; für
kalkige
50% Borax und 30% Kalk oder weniger. —
Klasek
’s Beschick.
Nach
Klasek
B. u. h. Ztg. 1859. S. 147.
beschickt man zu
Przibram
. 50 Pfd. quarz- und thon- haltige Roth- und Brauneisensteine mit 50 Pfd. Borax, 20 Pfd. Flussspath und 2 Pfd. Kohle, kalkige mit Borax allein oder mit quarzhaltigem Thon oder Quarz.
Leitung der Temperatur.
4)
Die richtige Leitung der Temperatur
. Damit das oxydirte Eisen im Erz hinreichend Zeit hat, sich zu redu- ciren und auch theilweise zu kohlen, bevor das Schmelzen der schlackengebenden Bestandtheile stattfindet, darf man bei der Schmelzprobe die Temperatur in der ersten Periode nur lang- sam steigern und dann erst die stärkste Hitze geben.
Die Dauer der letzteren hängt von der Intensität und Menge der Wärme ab, welche der angewandte Ofen geben kann.
Am leichtesten lässt sich die Temperatur in einem Wind- ofen mit hoher Esse (S. 56) reguliren, namentlich wenn man denselben von oben anheizt (S. 59). Man giebt darin ¾—1 Stunde lang schwache Hitze, dann rasch eine etwa eben so lange, zum Schmelzen von Roheisen und Schlacke (1600—1800°) hin- reichende Weissglühhitze. Im Gebläseofen steigt die Hitze vom Anfang an rascher und es genügt eine Schmelzdauer von im
§. 146. Deutsche Probe.
Ganzen ¾—5/4 Stunden, je nach der Strengflüssigkeit und Menge des angewandten Erzes.
Steigert man die Temperatur in der ersten Periode zu rasch, so verschlackt sich bei einer kieselerdereicheren Beschickung oder bei Anwendung von Borax oder Glas nicht reducirtes Ei- senoxydul und giebt eine grüne Schlacke; bei basischer Be- schickung entsteht ein schwach gekohlter, wohl nicht zu einem runden Korn zusammengeflossener eckiger König. Wirkt die hohe Temperatur in der letzten Periode zu anhaltend ein, so bildet sich ein stark graphitisches Korn und die Schmelztiegel können zu sehr erweichen und beim Herausnehmen Schaden erleiden. Dies geschieht im Gebläseofen leichter, als im Wind- ofen.
Das Schmelzen der Eisensteinsbeschickung auf Roheisen
Eintheilung d. Schmelz- proben.
kann entweder in einer mit Kohle ausgefütterten Eisentute (
deutsche Probe
) oder im Gemenge mit Kohle in einem un- gefütterten Thon- oder Graphittiegel (
englische Probe
) ge- schehen. Letztere lässt sich wegen Corrosion des Tiegels bei Möller- proben nicht anwenden und giebt, da namentlich von den Gra- phittheilchen an der Oberfläche der Schlacke Roheisenkügelchen eingeschlossen werden, etwas geringere Gehalte, als die deutsche Probe.
§. 146. Deutsche Schmelzprobe auf Roheisen.
1—3 Gramm
Zubereitung d. Proben.
(gewöhnlich ½ Probirctnr., seltener 20 Grm. (S. 332) des ge- pulverten, bei 110 oder 120° C. getrockneten und durch ein Sieb mit 16—24, auch wohl bis 32 Maschen pro Cm. geschlagenen Erzes werden in einer kleinen eisernen Reibschale (Taf. VI. Fig. 115) mit den erforderlichen Zuschlägen, welche die Vorunter- suchung (S. 331) ergeben hat, erst gemengt, dann innig zusam- mengerieben, die Beschickung mittelst eines Borstenpinsels oder Hasenpfotens in eine Mengkapsel (Taf. VI. Fig. 126 a) gekehrt und aus dieser vorsichtig in eine mit Gestübbe ausgefütterte Eisentute
In der
Berliner Bergakademie
bezieht man nach
Wedding
die mit einem durchbohrten Deckel versehenen Tiegel (Taf. VI. Fig. 86 a) von
Warmbrunn, Quilitz
u. Co. daselbst. Die Masse zum Ausfüttern (S. 82) wird auf die Weise bereitet, dass man durch ein Haarsieb geschlagene Holz- kohle mit gesaietem Gummiarabicumwasser von solcher Consistenz, dass es zwischen den Fingerkuppen leicht klebt, anknetet, bis sich keine Klümpchen mehr zeigen und die Masse sich in der Hand leicht ballen lässt, ohne Feuch- tigkeit abzugeben. Man füllt den Tiegel mit der Masse, drückt mit sanfter
mit Fuss (Taf. VII. Fig. 84) oder ohne Fuss (S. 84)
VII.
Eisen
. Trockne Proben.
(Taf. VI. Fig. 86) gethan. (Von bereits im Grossen gattirten und beschickten Eisensteinen genommene Proben,
Möller- proben
, erhalten keine weiteren Zuschläge, wenn man nicht auf den Aschengehalt des im Grossen benutzten Brennstoffs Rücksicht nehmen will, indem sonst die entsprechende Menge Asche zur Probe gegeben wird; desgleichen setzt man wohl von den zu untersuchenden Eisensteinen eine Probe ohne alle Zuschläge ein, um dann aus dem Schmelzresultat Schlüsse auf die Natur des Erzes machen zu können.) Damit die Masse recht dicht liegt, stösst man die Tute beim Einfüllen öfters auf und drückt das Pulver zuletzt mit einem Achatpistill möglichst fest. Dabei sieht man darauf, dass an den noch freien Wänden des Kohlentiegels keine Beschickungstheilchen adhäriren, sonst muss man dieselben mit einer Federfahne herabkehren. Auf die Be- schickung streut man eine dünne Lage Flussspath, damit dem- nächst keine Roheisentheilchen an dem Kohlenpulver hängen bleiben, füllt den noch übrigen Raum im Gestübbe mit Kohlen- pulver oder breitet das abgelöste Gestübbe selbst darüber, drückt in dasselbe einen aus Holzkohle hergestellten, unterwärts mit einem eingeschnittenen Zeichen versehenen Deckel und lutirt auf dem Tiegelrand einen Thondeckel oder den Fuss einer Ei- sentute, bis auf eine kleine Oeffnung zum Entweichen der Gase aus dem Innern, mit wenig feuerfestem Thon auf, nach dessen Austrocknen die Probe zum Schmelzen im
Wind
- oder
Ge- bläseofen
fertig ist.
Schmelzen im Windofen.
1) Das Schmelzen in gut ziehenden
Windöfen
Der quadratische Windofen für 16 Proben im
Laboratorium der Berliner Bergakademie
, im Allgemeinen von der Einrichtung Fig. 37. Taf III, hat nachstehende Dimensionen: Weite unter dem Fuchs 32. Gicht- weite 24, Höhe des schrägen Fuchses über dem Roste 40, Schachthöhe über dem Roste an der Vorderseite 60, Höhe des höchsten Punctes der schräg ansteigenden Schachtmündung 72, Höhe des Fuchses 11, Breite desselben 35, Länge desselben bis an die innere Hinterwand der Esse 47. Weite der Esse 24 Cm., Höhe 18,8 Met.
(S. 56)
Drehung ein geöltes Bronce- oder Messingpistill (Taf. VII. Fig. 87) senkrecht ein und zieht es eben so heraus. Die mit Deckel versehenen Tiegel werden zum Trocknen in eine rothglühende Muffel oder an einen andern gleich heissen Ort gestellt und es muss vor dem Herausnehmen eine anfänglich am Rande sich etwa zeigende Flamme völlig verschwunden sein. Beim Anmachen des Holzkohlenpulvers mit Thonwasser (
Clausthaler Bergakademie
) genügt zum Trocknen die Temperatur eines Stubenofens. Die trocknen Tiegel müssen fest, dicht, glatt und frei von Sprüngen sein.
§. 146. Deutsche Probe.
ist aus bereits angegebenen Gründen (S. 61) demjenigen in Gebläseöfen vorzuziehen.
Ausserdem gestatten erstere ein bequemeres Arbeiten, ruhigeres Schmelzen und nehmen mehr (bis 24—30) Tiegel auf, während Gebläseöfen wohl etwas weniger Brennmaterial und kürzere Schmelzzeit erfordern.
Man setzt die Tuten mit einem Fuss in gehörigen Zwischen- räumen von einander und von den Ofenwänden direct auf den Rost; dagegen werden Tuten ohne Fuss zuvor auf Käsen mit Thon lutirt und zwar zuweilen mehrere zusammen auf einen grossen Käse. Sind die Tiegel nicht am Kohlendeckel gezeichnet, so muss man sie in einer gewissen Reihenfolge in den Ofen setzen und in dieser auch wieder herausnehmen. Tuten mit Fuss lassen unter diesem auch ein Zeichnen mit Kreide zu. Die Anzahl der einzusetzenden Tiegel richtet sich nach der Grösse der Oefen (S. 57) und der der Tuten. Je grösser letztere sind, desto langsamer wirkt die Hitze durch die dickere Gestübbe- wand.
Das Anfeuern der Windöfen kann entweder von unten oder von oben geschehen.
a) Beim
Anfeuern von unten
thut man vorsichtig zwischen die einzelnen Tuten glühende Kohlen, füllt dann den ganzen Ofenschacht mit nicht zu groben Holzkohlen oder Koks oder abwechselnden Lagen von beiden, lässt bei geschlossenem Essenschieber und offenem Schachtdeckel das Feuer sich all- mälig während ½—¾ Stunde nach oben verbreiten, schliesst dann die Ofenmündung, öffnet den Zugschieber immer mehr und giebt nach dem Durchschlagen der Flamme eine etwa noch 1 stündige bis zur Weissgluth steigende Hitze.
Percy
füllt den unten mit glühenden Kohlen versehenen Ofen ganz voll todter Kohlen, schliesst denselben, öffnet ihn nach 10 Min., wenn das Feuer gut in Brand gekommen, auf 10 Min., um das Feuer zu dämpfen, bis Wasser und Kohlen- säure aus dem Erz entlassen, und steigert dann die Temperatur während 30—40 Min. bis zur Weissgluth. —
Klasek
erhitzt im Windofen zu Przibram (S. 56) ¼ St. schwach, steigert ½ Stunde die Temperatur und giebt zuletzt noch ¼ Stunde die stärkste Hitze, so dass die ganze Operation an 2 Stunden bei einem gut- ziehenden Ofen dauert.
Während des Schmelzens giebt man von Zeit zu Zeit Brenn- material nach, nachdem man zuvor durch Räumen mit einem
Kerl
, Probirkunst. 22
VII.
Eisen
. Trockne Proben.
Haken die glühenden Kohlen gedichtet hat; zuletzt lässt man das Brennmaterial so weit niedergehen, dass man die zuvor wohl mit einem Eisenräumer losgemachten Tuten mit einer Tiegelzange (Taf. VIII. Fig. 130) fassen und herausnehmen kann, worauf man sie etwas aufstösst und zum Erkalten hinstellt. Da bei diesem Verfahren wegen plötzlichen kalten Luftzutritts die Tiegel leichter reissen und beim Schütteln des Tiegels sich Eisenkörn- chen zerstreuen können, so ist es zweckmässiger, wenn die Kohlen bis zum Tiegeldeckel niedergebrannt sind, die Ofenmün- dung und das etwa vorhandene seitliche Einsatzloch zu öffnen, die Esse zu schliessen, die Proben etwas erkalten zu lassen und sie einzeln oder mit dem Käse herauszunehmen. Lässt man sie im Ofen völlig erkalten, so haften die Tiegel bei aschenreicherem Brennmaterial, z. B. Koks, fest an und der Ofen lässt sich we- niger gut von Ansätzen reinigen.
Das
Anfeuern von oben
mit den S. 59 angegebenen Vortheilen geschieht, z. B. in der
Pariser
Bergschule, in der Weise, dass man den Ofenschacht nach dem Einsetzen der Tuten mit todten Kohlen bis mitten an den Fuchs füllt, glühende Kohlen oben auf thut, das Register ganz schliesst, das Feuer allmälig nach unten gehen lässt und dabei die verbrannten Kohlen er- setzt. Etwa 1 Stunde nach dem Anlassen schliesst man den Ofen, öffnet das Register ein wenig, schürt alle 5—10 Min. gleiche Theile Holzkohlen und Koks nach, indem man nach dem Aufräumen der glühenden Kohlen erst eine Lage Koks und dann eine nahezu gleiche Schicht Holzkohlen einbringt. Nachdem der Fuchs gereinigt und der Ofen wieder bedeckt ist, öffnet man das Register von Viertel- zu Viertelstunde immer mehr, bis dasselbe 1½—1¾ Stunden nach dem Anlassen völlig geöffnet ist. Dann muss der Ofen noch etwa ¼ Stunde in der stärksten Weissglühhitze bleiben, worauf man das Brennmaterial nieder- gehen lässt, die Tiegel herausnimmt und den noch heissen Ofen von Ansätzen reinigt.
In der
Berliner Bergakademie
schmilzt man in dem S. 336 erwähnten Ofen nach dem Durchschlagen der Flamme ½ Stunde bei zweimaligem Nachgeben von Holzkohlen.
Schmelzen im Gebläseofen.
2) Bei Anwendung eines
Gebläseofens
Der
Sefström
’sche Gebläseofen in der
Berliner Bergakademie
hat 24 Cm. lichte Weite und 37 Cm. lichte Höhe, mit 9 Formen von 16 Mm. Weite, deren Centrum 14,5 Cm. über dem Boden; Weite des Windzufüh- rungsrohres 33 Mm.
(S. 61) setzt
§. 146. Deutsche Probe.
man die Tuten mit Fuss auf eine Lage Quarzsand derart, dass der Theil der Tute, in welchem die Schmelzung vor sich gehen soll, im Focus je einer Düse steht. Auch lutirt man wohl Tuten mit Fuss, namentlich aber solche ohne Fuss auf eine feuerfeste Thonplatte und stellt diese so auf den Boden des Ofens, dass vor jede Düse eine Probe zu stehen kommt. Nachdem zwischen die Tuten glühende Kohlen geworfen und der Ofenschacht mit todten Kohlen von nicht zu grossem, möglichst gleichem Volum gefüllt worden, beginnt man ganz schwach zu blasen und stei- gert unter öfterem Zusammenrütteln der glühenden und Nach- geben von todten Kohlen während ½—¾ Stunde die Temperatur zur hellen Weissgluth, wo dann zuletzt eine etwa 10 Mm. dicke Eisenstange, wenn sie in die Formregion eingehalten wird, nach 30 Sec. völlige Schweisshitze zeigen muss. Man bläst dann nieder und nimmt die Proben mit der Tiegelzange einzeln oder gleich die ganze Thonplatte heraus, nachdem bei feststehendem Gebläse- ofen die vordern losen Einsatzsteine weggerissen worden.
Zu
Fahlun
Tunner
’s Jahrb. 1842. S. 96.
in Schweden und auf ähnliche Weise zu
Leoben
erhitzte man in einem 8 düsigen
Sefström
’schen Ge- bläseofen (S. 64) 4 Tiegel, jeden mit 3 Gramm Eisenstein, etwa 1 Stunde; später wandte man kleinere Eisentuten ohne Fuss (Taf. VI. Fig. 86), sowie auch einen kleineren Ofen (S. 64) für 6 Tuten an, wodurch die Kosten des Apparates und der Proben vermindert sind.
Tunner
’s Jahrb. 1853. S. 252.
Die Tiegel, welche 1 Gramm Eisen- stein enthalten, werden auf eine Lage Quarzsand von Hanfkorn- grösse so eingestellt, dass ihre mittlere Höhe sich im Focus der Düsen befindet, der Ofen mit gleichgrossen, durch einen Rätter gelassenen todten Kohlen von ½ Cbzoll. Grösse gefüllt, glühende oben auf gethan, dann mit 2 Mm. Quecksilberpressung so lange (etwa ½ Stunde) geblasen, bis sich das Feuer auf den Boden niedergezogen hat, dann während 15 Mm. die Pressung bis auf 10 Mm. gesteigert und diese bis zum Ende beibehalten. Die Temperatur ist zuletzt gut, wenn ein 6—7 Mm. dicker Eisen- stab in dem Feuer in 20 Sec. weissglühend wird und beim Herausziehen Schweissfunken wirft. Die Blasezeit bei erhöhter Pressung dauert etwa ½ Stunde.
Die erkalteten Proben werden auf einer Eisenplatte mög-
Behandlung d. erkalteten Proben.
lichst nur von ihrem Deckel befreit, der Kohlendeckel wegge-
22*
VII.
Eisen
. Trockne Proben.
nommen, der Inhalt des Tiegels auf Papier ausgestürzt und der mit der Schlacke zusammenhängende Roheisenregulus herausge- nommen. Nachdem derselbe mit der Schlacke zusammen ge- wogen, giebt man in einem bedeckten Mörser einige Schläge auf die Schmelze, wobei der Roheisenkönig sich von der Schlacke trennt, betrachtet letztere auf dem Bruche, pulvert sie dann, breitet das Pulver auf Glanzpapier aus und zieht, mit einem Magnet darin hin und her fahrend, die noch eingemengten Ei- sentheilchen aus, indem man die etwa am Magneten adhärirende Schlacke abbläst. Unter Wasser folgen die Eisenpartikel dem Magnete noch leichter. König und Eisenkörnchen werden dann zusammen ausgewogen (bei grösserer Probeneinwage, z. B. 1 oder mehreren Probirctr. bis auf 1, bei geringerer bis auf ½—¼ Pfd.), und das gefundene Gewicht von dem Gesammtgewicht von Schlacke und Roheisen abgezogen, giebt das Gewicht der ersteren. Kennt man das Gewicht der fixen Zuschläge, so lässt sich jetzt auch ungefähr das Gewicht der fixen erdigen Bestandtheile im Erze finden.
Das Roheisenkorn, welches bis 6% fremde Bestandtheile (Kohlenstoff, Silicium, Schwefel, Phosphor, Arsen etc.) enthalten kann, wird im Eisenmörser zerstossen oder mittelst einer Pin- cette auf einem Ambos gehalten und erst schwach, dann stark so lange mit dem Hammer darauf geschlagen, bis Bruch erfolgt. Farbe auf dem Bruch und Zerbrechlichkeitsgrad des Königs, sowie die Beschaffenheit der Schlacke sind, wie später näher angegeben werden soll, die Hauptkennzeichen zur Beurtheilung der Richtigkeit der Beschickung und der Qualität des Roh- eisens.
War nach diesen Kennzeichen die Beschickung gut getroffen. so kann durch anderweitige Schmelzproben noch zu untersuchen übrig bleiben, wie weit man mit den Zuschlägen, z. B. von Kalk, herabgehen kann, um noch immer eine im Grossen zulässige Schlacke zu erhalten. Bei einer unrichtigen, z. B. zu sauren oder zu basischen Beschickung muss man nach Massgabe der unten näher zu beschreibenden Kennzeichen die Proben mit passenderen Zuschlägen wiederholen, bis ein erwünschtes Schmelz- resultat erfolgt.
Letztere Untersuchungen fallen, wie bereits (S. 332) bemerkt, weg, wenn es darauf ankommt, nur den Roheisengehalt und nicht auch das Schmelzverhalten der erdigen Beimengungen zu ermitteln. Man kann dann Zuschläge anwenden, welche eine
§. 146. Deutsche Probe.
ganz dünnflüssige Schlacke geben, in denen weniger leicht Eisenkörnchen hängen bleiben (z. B. Soda, Aetzkali, Flussspath und Kochsalz etc.).
Beim allmäligen Erhitzen der Beschickung in dem Kohlen-
Theorie der Eisenprobe.
gestübbe der Eisentute nimmt letzteres an den Berührungsstellen mit dem oxydirten Eisen des Erzes Sauerstoff auf, es entsteht
Reduction.
Kohlensäure und Kohlenoxydgas, welche erstere in Contact mit der glühenden Kohle der Wände ebenfalls in Kohlenoxydgas übergeht. Dieses durchdringt die noch poröse Beschickungs- masse und reducirt auch das im Innern derselben vorhandene Eisenoxyd. Damit die Reduction möglichst vollständig stattfinden kann, bedarfs einer gewissen Zeit. Steigert man nun zu An- fang die Temperatur zu rasch, so kann eine Frittung oder Schmelzung der erdigen Bestandtheile eintreten, bevor alles Eisen reducirt ist, und die Folge davon kann eine Ver- schlackung desselben sein, namentlich bei saurer Beschickung oder einem Gehalt derselben an Borax oder Glas. Wie bereits bemerkt, steigt die Temperatur bei Eisenproben im Gebläseofen rascher, als im Windofen. Nach
Gay-Lussac
lässt sich Eisen- oxyd durch reines Kohlenoxydgas schon bei 400° C. reduciren,
Tunner
fand jedoch, dass in einem Gemenge von Kohlenoxydgas, Kohlensäure, Stickstoff etc. eine vollständige Reduction im Eisen- hohofen erst bei 650—700, ja selbst bei 900° C. stattfindet. Kohlensäure enthaltende Eisensteine, sowie kohlensaurer Kalk geben ihre Kohlensäure erst bei Temperaturen über 580° C. völlig ab, so dass dieselbe, durch den Kohlenstoff des Gestübbes zu Kohlenoxydgas reducirt, in dieser Periode auch wirksam wird.
Während nun im Eisenhohofen die Kohlung des reducirten
Kohlung und Schmelzung.
Eisens bei dem langsamen Niedergang der Gichten hauptsächlich durch gas- und dampfförmige Substanzen (Cyanverbindungen, Kohlenoxydgas etc.) stattfindet, so dürfte in der Eisentute die Kohlung des reducirten Eisens bei der weit rascher steigenden Temperatur hauptsächlich erst nach der Schmelzung durch directe Berührung mit dem festen glühenden Kohlenstoff vollendet wer- den, ohne dass jedoch die bekannte kohlende Wirkung von Kohlenoxydgas und Cyanverbindungen ausgeschlossen ist. Bei einer kalkreichen, einer hohen Temperatur ausgesetzten Eisen- steinsprobe riecht die Schlacke an der feuchten Luft stets nach Blausäure, aus dem Kohlenstoff des Gestübbes und dem Stickstoff der nicht völlig aus dem Tiegel auszuschliessenden Luft bei Gegenwart von starken Basen (Alkali, Kalk) erzeugt.
VII.
Eisen
. Trockne Proben.
Tritt bei einer zu leichtflüssigen Beschickung Schmelzung vor der Reduction des Eisenoxydes ein und verschlackt sich Eisenoxydul, so wird auch die Kohlung beeinträchtigt, indem das verschlackte Eisenoxydul an bereits entstandenes Kohlen- eisen Sauerstoff abgiebt. Auch eine zu strengflüssige Be- schickung kann der Kohlung hinderlich sein, indem an den Wänden haften bleibende Schlacke den Contact des oxydirten oder bereits reducirten Eisens mit den Kohlentiegelwänden auf- hebt. Die Kohlung des Eisens beginnt bei etwa 1000°, in der Schmelzhitze des Kupfers (1170° C.) entsteht Stahl und bei etwa 1400° C. ist die Bildung des Roheisens vollendet, welches bei 16—1700° C. oder je nach seiner Qualität auch schon früher schmilzt.
Roheisenarten.
Auf die Qualität des erfolgenden Roheisens sind die ange- wandte Temperatur und ihre Dauer, sowie die Anwesenheit gewisser Verunreinigungen im Erz hauptsächlich von Einfluss
Weisses Roheisen
, hart und spröde, entsteht im Allgemeinen bei einer durch Alkalien oder Manganoxydul leichtflüssig ge- machten Beschickung und nicht zu hoher und zu anhaltender Schmelztemperatur; die Bildung des weissen Eisens begünstigt auch bei höherer Temperatur ein Gehalt der Beschickung an
Schwefel, Phosphor
und
Arsen
, ferner verschlacktes Eisen- oxydul, welches entkohlend wirkt, und auch ein
Mangan- gehalt
des Roheisens. Letzterer pflegt mit dem Kalkgehalt und der Schmelztemperatur zu steigen und bei Anwendung roher manganhaltiger Erze grösser zu sein, als bei Anwendung ge- rösteter oder verwitterter.
Silicium
kommt gewöhnlich in weissem Roheisen in geringeren Mengen vor, als im grauen, weil die Kieselsäure zur Reduction höhere Temperatur erfordert.
Graues Roheisen
entsteht bei einer zum Schmelzen hohe Temperatur verlangenden strengflüssigen, z. B. kalk- oder magnesiareichen Beschickung, oder auch bei leichtflüssiger Be- schickung, wenn dieselbe anhaltend einer zu hohen Temperatur ausgesetzt worden, und zwar ist in beiden Fällen die Graphit- ausscheidung im und auf dem König um so bedeutender und dieser um so schwärzer und zerbrechlicher, je höher und an- haltender die Hitze. Den Uebergang vom grauen zum weissen Roheisen macht das
halbirte
ohne oberflächliche Graphit- ausscheidung. Graues Roheisen enthält um so mehr dasselbe weniger fest machendes
Silicium
, je kieselerdereicher die Be- schickung und je höher die Schmelztemperatur; der
Silicium-
§. 146. Deutsche Probe.
gehalt
vermindert sich mit steigendem Kalkzuschlag bei hoher Schmelztemperatur, desgleichen wird durch beide ein
Schwefel- gehalt
im grauen Roheisen herabgedrückt. Auf den
Phos- phorgehalt
desselben wirkt der Kalkgehalt der Beschickung weniger, scheint jedoch mit steigendem, grössere Strengflüssigkeit herbeiführenden Kalkgehalt zuzunehmen, indem sich dann bei der erforderlichen höheren Temperatur die schwer reducirbare Phosphorsäure in grösserer Menge reducirt.
Zink
und
Blei
im Erz verflüchtigen sich, ersteres bei etwa 1040° C.
Zur
Beurtheilung des Schmelzresultates
dienen der
Beurtheilung des Schmelz- resultates.
allgemeine Habitus der geschmolzenen Masse, das Ansehen der Schlacke und des Königs äusserlich und auf dem Bruche, sowie dessen Hämmerbarkeit.
1)
Allgemeiner Habitus der Schmelze
.
Allgemeiner Habitus der Schmelze.
a) Die Beschickung war in gutem Fluss, wenn sich unten an der keine Eisenkügelchen einschliessenden Schlacke
ein
runder (nicht eckiger) stahlgrauer Roheisenkönig befindet. Trotz- dem können Schlacken- und Roheisenbeschaffenheit nicht er- wünscht sein. Die Probe ist nur als völlig gerathen anzusehen, wenn der äusserlich entweder graphitfreie oder wenig graphitische König auf dem Bruche halbirt oder lichtgrau, feinkörnig und nicht leicht zerbrechlich ist, während die Schlacke glasig, email- artig oder steinig erscheint, ohne bei ersteren beiden Aggregat- zuständen grün gefärbt zu sein. Nicht runde, weisse Könige bei grüner, glasiger Schlacke sind zu verwerfen, während stark graphitische Könige mit grobkörnigem Gefüge und von geringer Festigkeit bei steiniger oder erdiger Schlacke wohl noch passiren, obgleich sie den Eisengehalt etwas zu hoch erscheinen lassen.
b) Es zeugt von
zu viel Kieselsäure
oder der
Anwe- senheit von Eisensilicaten
eine aufgeblähte grüne Schlacke mit eingemengten Schalen oder platten Körnern eines minder gekohlten hellen, geschmeidigen Eisens, dadurch entstanden, dass Verschlackung des Eisenoxyduls früher eintrat, als dessen Reduction stattgefunden hatte, in Folge dessen das Eisensilicat auf bereits gekohltes Eisen entkohlend wirkte und die dabei gebildeten Gase die grünfleckige Schlacke zum Aufblähen brach- ten. In solchem Falle bedarfs erhöhter Kalkzuschläge.
c) Eine
zu niedrige Schmelztemperatur
oder
zu strengflüssige
, z. B. an Kalkerde und Magnesia zu reiche und an Thonerde zu arme Beschickung wird angezeigt durch
VII.
Eisen
. Trockne Proben.
eine unvollständig geschmolzene oder gar nicht geschmolzene pulverige Schlacke mit eingemengten kleineren oder grösseren, äusserlich glatten und in Folge unvollständiger Kohlung etwas hämmerbaren, von der Schlacke schwierig zu trennenden Roh- eisenkörnern, welche sich nicht zu einem Könige vereinigen konnten. Zuschläge von quarzigem Thon oder quarzreichem Thonschiefer werden die überschüssige Kalkerde neutralisiren und sollte die Strengflüssigkeit von Magnesia herrühren, so muss neben Kieselsäure Kalk zugeschlagen werden, um den Magnesia- gehalt herabzudrücken (S. 330).
Schlacken- beschaffenheit.
2)
Schlackenbeschaffenheit hinsichtlich des Ag- gregatzustandes und der Farbe
.
a)
Gute Schlacken
sind farblos, an den Kanten durch- scheinend, glasig, halbglasig, porzellan- oder emailartig bei weisser, hellgrauer oder bläulichgrauer Farbe. Auf das glasige oder emailartige Ansehen ist von Einfluss der Kieselsäuregehalt der Beschickung und die Schnelligkeit des Erkaltens; je rascher dieses geschieht, um so glasiger bleibt die Schlacke. Der zu- gehörige runde König ist grau oder halbirt, ohne Graphitaus- scheidung auf der Oberfläche, zähe und trennt sich von der Schlacke vollkommen und leicht. Amethystfarbige glasige oder email- bis steinartige gelblichgrüne oder braune Schlacken deuten auf
Manganoxydul; Thonerde
, in richtiger oder grösserer Menge vorhanden, erzeugt dunklere graue Farben, welche mit dem Abnehmen der ersteren und dem Zunehmen von Kalk lichter wer- den; desgleichen färbt
Kohlenstoff
grau,
Magnesia
in grösserer Menge bräunlich.
Schwefel
und
Titan
in grösserer Menge er- zeugen schwarze und letzteres auch kolophoniumartige, äusserlich eigenthümlich gerunzelte Schlacken, die zuweilen, so wie der König, mit kupferrothem Cyanstickstofftitan überzogen sind.
Schwefelcalcium
giebt geaderte oder gefleckte, beim An- hauchen nach Schwefelwasserstoff riechende Schlacken. Blaue Färbungen können von
Titan, Phosphor
, einer
Ultrama- rinbildung
oder von optischen Verhältnissen erzeugt werden.
b)
Zu kieselerdereiche Schlacken
sind mehr oder weniger durchsichtig, glasig, leichtzerbrechlich, scharfkantig, grüngefärbt und schwieriger von dem weissen geschmeidigen, zuweilen eckigen (kohlenstoffarmen) Eisenkorn zu trennen (S. 343).
c) Ein
Ueberschuss an Basen
, namentlich an Kalk- und Talkerde, ertheilt der Schlacke ein porzellanartiges, stei- niges bis erdige; Ansehen, rauhen, zuweilen krystallinischen
§. 146. Deutsche Probe.
Bruch bei heller, grauer, gelbgrüner oder brauner, in den beiden letzteren Nüancen von Mangan herrührender Farbe. Der gleich- zeitig entstehende mehr oder weniger graphitische König ist leichter zerbrechlich. Bei sehr hohem Kalkgehalt zerfällt die Schlacke unter Entwicklung eines Geruches von Blausäure zu Pulver, es kann sich aber noch das Roheisen zu einem sehr graphitischen Könige vereinigt haben. Die in solchen Fällen erforderlichen Zuschläge sind die oben (S. 333) angeführten.
3)
Beschaffenheit des Roheisenkönigs
.
Qualität des Roheisens.
a)
Gutgerathene Könige
haben äusserlich, ohne merk- liche Graphitausscheidung, ein stahlgraues Ansehen bei guter Form, zerbrechen unter dem Hammer schwieriger, sind auf dem Bruche feinkörnig und grau oder halbirt; bei Titan ist der stark graue König äusserlich glatt, zerbrechlich, mit krystalli- nischem Bruche und hängt fest an der oben (S. 344) näher charakterisirten Schlacke.
b) Ein äusserlich und innerlich graphitischer, grobkörniger schwarzgrauer, leicht zerbrechlicher König deutet auf zu
hohe
oder zu
anhaltende Temperatur
, mag diese zum Schmelzen einer zu strengflüssigen Beschickung erforderlich gewesen oder unnöthiger Weise bei einer leichtflüssigeren Beschickung gegeben sein. Danach fallen auch die Schlacken verschieden aus (S. 344). In ersterem Falle sind sie steinig oder erdig im Bruche.
c) Zu
kohlenstoffarmes Eisen
, hauptsächlich durch Einwirkung von verschlacktem Eisenoxydul auf bereits gekohltes Eisen gebildet (S. 343), erscheint als gestrickter, eckiger, glän- zender und sehr geschmeidiger, zuweilen angelaufener König, an welchem eine grüne Schlacke fest haftet oder den König ganz umgiebt.
d)
Weisses Roheisen
kann entstehen bei einer durch Manganoxydul oder Alkalien leichtflüssig gemachten Beschickung, wo dasselbe, in Folge des Mangangehaltes, bei guter Schlacke im Bruche wohl blättrig, krystallinisch oder dicht ist; bei grüner eisenoxydulhaltiger Schlacke als kohlenstoffarmes Eisen; bei An- wesenheit von Schwefel, Phosphor, Arsen, Mangan, Chrom etc. Bei
Schwefel
ist das Korn auf dem Bruche weiss oder licht- grau und wohl von netzförmiger Structur; bei
Phosphor
weiss, hart und unter dem Hammer leicht zerbrechlich; bei
Mangan
äusserlich glatt, hart, leicht zerbrechlich, krystallinisch und dicht im Bruche; von
Chrom
glatt, gut geschmolzen von zinnweisser
VII.
Eisen
. Trockne Proben.
Farbe, krystallinischem Bruche bis zu einer halbgeflossenen weissen oder lichtgrünen schwammigen Masse, je nach dem Chromgehalt; die stark gefärbte kolophoniumbraune Schlacke ist zuweilen mit einer dünnen metallischen Schicht überzogen.
Bestimmung fremder Be- standtheile.
Die fremden Bestandtheile im Roheisen müssen auf gewichtsanalytischem Wege (nach Anleitung der Werke von
Rose, Fresenius, Wöhler, Rivot
etc.) ermittelt werden.
Eggertz
hat einfache Methoden zur Bestimmung eines
Schwefel
-
Tunner
, Eisenhüttenwesen in Schweden. 1858. S. 31. B. u. h. Ztg. 1862 S. 95.
,
Phosphor
-
B. u. h. Ztg. 1860. S. 412; 1861. S. 372.
,
Kohlenstoff
-
B. u. h. Ztg. 1863. S. 373; 1864. S. 377.
und
Silicium
gehaltes
B. u. h. Ztg. 1865. S. 377.
im Eisen angegeben, welche sich auf jeder Hütte in kurzer Zeit auch von Personen ausführen lassen, welche keine geübte Analytiker zu sein brauchen. Solche praktische Methoden geben aber nur dann zuverlässige Resultate, wenn man sich mit Hinsicht auf scheinbare Kleinigkeiten, z. B. Quantität und Stärke der Reagentien, an die Vorschriften hält, welche ein langes und mühseliges empirisches Probiren als die zweckmässigsten erscheinen lässt. In dieser Beziehung sind die
Eggertz
’schen Methoden besonders empfehlungs- werth, z. B. auch die S. 216 angegebene colorimetrische Kupferprobe.
Zusammen- stellung des Schmelzresul- tates.
Um neben dem Roheisengehalt Kenntniss von der Menge der im Erze enthaltenen erdigen Bestandtheile, dem Sauerstoff- gehalt des Eisens etc. zu erhalten, lässt sich das Schmelzresultat nach
Berthier
und
Rivot
wie folgt zusammenstellen:
Nennt man
P
das Gewicht von Schlacke und Roheisenkönig zusammen,
F
dasjenige des letzteren,
P
—
F
das Gewicht der Schlacke,
M
die fixen Bestandtheile im Erz und
N
diejenigen in den Zuschlägen, so sind dem Versuche unterworfen
M
+
N
und man hat davon erhalten
P
. Die Differenz von
P
—(
M
+
N
) giebt nahezu den Sauerstoffgehalt an, den das Erz verloren hat. Mittelst desselben kann man den Eisenoxydgehalt des Erzes und daraus seinen reinen Eisengehalt berechnen, welcher sich durch die erhaltene Roheisenmenge controliren lässt, indem man — bei Abwesenheit von Schwefelungen, schwefel-, phosphor- und arsensaurem Salz und Manganoxyd im Erz — im Roheisenkönig 5% fremde Bestandtheile annimmt. Sind solche Substanzen im Erz vorhanden, so lässt sich eine derartige Rechnung überall nicht ausführen.
Ergab sich nach der
Berthier
’schen Probe (§. 148) die Menge der erdigen Bestandtheile (Quarz, Thon, Kalk, Magnesia) zu
A
, so repräsentirt die Differenz zwischen dem Gewicht der
§. 147. Englische Probe.
Schlacke und der Summe der Gewichte der zugefügten ver- schlackbaren Bestandtheile
das Gewicht der im Erze enthaltenen verschlack baren Bestand- theile, welche in die Schlacke übergegangen und bei der
Berthier
’schen Probe nicht bestimmbar sind (als Thonerde, Manganoxyd, Alkalien etc.).
§. 147. Englische Eisenprobe
.
Percy-Wedding
’s Metallurgie. Bd. II. S. 460.
Man wendet
unausgefüt
-
Verfahren.
terte
cornische Thon- (S. 84) oder besser Graphittiegel an, thut in dieselben 100—1000 Grain (7—70 Gramm) Erz im Ge- menge mit 20—25% Kohlenpulver, Koksklein oder Anthracit- pulver und den
Percy
’schen Flussmitteln (S. 333), lutirt die bedeckten Tiegel und versetzt sie während 1 Stunde im Wind- ofen bei Koks oder Anthracit allmälig in Weissglühhitze. Es muss ein gutgeschmolzener König und eine glasige, durch- scheinende, schwach grüne oder graue Schlacke erfolgen, aus welcher einzelne Körner mit dem Magnet ausgezogen werden. Von 500 Grain Rotheisenstein erfolgten z. B. mit 200 Gr. Glas, 300 Gr. Kalk und 120 Gr. Anthracitpulver 345 Gr. = 69% Roheisen und mit 250 Gr. Schieferthon, 300 Gr. Kalk und 120 Gr. Anthracitpulver 69½% Roheisen.
§. 148.
Berthier
’s Verfahren zur Ermittlung der schlacken- gebenden Bestandtheile auf trocknem und nassem Wege.
Diese Probe
Berthier
, Handb. d. met. analyt. Chemie, deutsch von
Kersten
, 1836. II, 273.
bezweckt, mittelst einfacher analytisch-che-
Zweck der Probe.
mischer Operationen die erdigen Bestandtheile in einem Erze der Qualität und Quantität nach kennen zu lehren, um danach eine richtige Beschickung für die Eisenprobe auf trocknem Wege zusammensetzen zu können (S. 331).
Die Probe erstreckt sich eigentlich nur auf die Bestimmung des
Glüheverlustes
, des
Kalkerde
- und des
Thon
- und
Quarzgehaltes
, lässt aber auch mit passender Modification diejenige eines
Magnesia
- und
Thonerde
gehaltes zu. Der Untersuchung entziehen sich Mangan, Alkalien u. a. (Der Mangangehalt kann durch eine volumetrische Probe (§. 110, 2, b, γ und §. 151, 2) bestimmt werden.) Ermittelt man noch den Eisengehalt des Erzes auf nassem oder trocknem Wege, so er-
VII.
Eisen
. Trockne Proben.
hält man ein für die Praxis meist hinreichendes Bild von der Erzzusammensetzung.
Manipu- lationen. Calciniren.
Das Verfahren umfasst nachstehende Operationen:
1)
Calciniren zur Bestimmung der fixen Bestand- theile
. 1 Probircentner (5 Grmm.) des bei 100° C. getrock- neten feingeriebenen Erzes wird auf einem Röstscherben einer etwa ¼stündigen starken Rothglühhitze zur Austreibung flüch- tiger Stoffe (Wasser, Kohlensäure, Bitumen) ausgesetzt. Eisen- oxydul und Manganoxydul enthaltende Erze bedürfen zur Ueber- führung in Oxyde einer längern Oxydation. Dieselben werden zweckmässig 25—30 Min. geglüht, dann der Scherben aus der Muffel genommen, nach dem Erkalten etwas Salpetersäure auf die Masse getröpfelt und allmälig wieder bis zur Rothgluth er- hitzt. Das Glühen muss so lange fortgesetzt werden, bis zwei Wägungen übereinstimmende Resultate geben. Sollte die ge- glühte Masse, was nach Anwendung von Salpetersäure leicht geschieht, am Scherben festhaften, so muss der Versuch in einem tarirten Platintiegel vorgenommen werden.
Schwefel- oder Arsenmetalle enthaltende Eisenerze glüht man anfangs für sich, dann 1—2mal mit 10—15% Kohlenstaub, indem man nöthigenfalls zuletzt etwas Salpetersäure hinzufügt.
Kalk- u. Talk- erdegehalt.
2)
Bestimmung der Kalk- und Talkerde
. Um sich von der Anwesenheit dieser kohlensauren Erden zunächst zu überzeugen, rührt man, ohne genau zu wägen, 2—3 Ctr. Erz in einem Glase mit Wasser zusammen, so dass ersteres frei von Luftblasen wird, lässt sich das Erz setzen und giesst nach und nach concentrirte Salzsäure hinzu, wo dann eine nicht wahr- nehmbare Gasentwicklung oder die Heftigkeit des Aufbrausens und die Grösse der Blasen anzeigt, ob überall Kohlensäure vorhanden und eventuell, ob sie an Kalk, Dolomit oder Eisen- oxydul gebunden ist.
Bei Anwesenheit von kohlensaurer Kalk- und Talkerde wird 1 Probircentner feingeriebenes und bei 100° C. getrocknetes Erz in einem Kolben längere Zeit (4—6 Stunden) mit concentrirter Essigsäure oder stark verdünnter Salpetersäure in der Kälte oder nur in ganz geringer Wärme behandelt und öfters umgeschüttelt. Dabei lösen sich die Kalk- und Talkerdesalze auf und das Eisen bleibt unangegriffen, wenn man nicht zu concentrirte Salpeter- säure oder höhere Temperatur beim Lösen anwendet, wo dann die Lösung gefärbt erscheint. Man filtrirt auf ein gewogenes Filter, süsst gut aus, trocknet Filter nebst Inhalt, wiegt, zieht
§. 148.
Berthier
’s Probe.
das Gewicht des Filters vom Gesammtgewicht ab und findet aus der Differenz den Gehalt an kohlensaurer Kalk- und Talk- erde. 100 Ca C enthalten 55,3 Ca.
Ein gewogenes Filter verschafft man sich auf die Weise, dass man dasselbe zwischen 2 Uhrgläsern mit Klammer (Taf. VII. Fig. 150) etwas ge- öffnet im Wasser- oder Luftbade (Taf. IV. Fig. 56, 59) etwa 2 Stunden er hitzt, die geschlossenen Uhrgläser nebst Inhalt in einem Exsiccator (S. 17) erkalten lässt, die fest geschlossenen Gläser nebst Filter dazwischen wiegt, das Filter herausnimmt, die Gläser abermals wiegt und so das Gewicht des- selben aus der Differenz findet.
Soll die
Talkerde
bestimmt werden, so übersättigt man das Filtrat mit kohlensaurem Ammoniak, filtrirt die gefällte kohlen- saure Kalkerde ab, fügt zum Filtrat phosphorsaures Natron, lässt etwa 12 Stunden in der Wärme stehen, filtrirt die gefällte phosphorsaure Ammoniaktalkerde ab, trocknet, glüht, wiegt und berechnet aus der gebildeten Mg
2
P mit 36,64% Mg den Talk- erdegehalt.
Man kann auch gleich das calcinirte Erz in vorhinniger Weise mit Essigsäure oder Salpetersäure behandeln, auf ein un- gewogenes Filter filtriren und den ausgewaschenen getrockneten Rückstand nebst Filter erst auf einem bedeckten, dann auf dem offnen Röstscherben glühen, wo dann die Gewichtsdifferenz gleich den Gehalt an Kalk- und Talkerde angiebt.
Berechnet man, wie viel Kohlensäure derselbe binden kann und zieht deren Menge vom Glühverlust ab, so ergiebt sich der Wassergehalt, wenn das Erz durch höhere Oxydation sich nicht verändert hat und kein Bitumen enthält.
3)
Ermittlung des Thon- und Quarzgehaltes
.
Quarz- und Thongehalt.
1 Ctr. getrocknetes, feingepulvertes Erz wird in concentrirter Salzsäure oder in Königswasser gekocht, zur Trockne gedampft, einige Tropfen Salzsäure hinzugefügt, in heissem Wasser auf- genommen, filtrirt, der Rückstand ausgewaschen, mit dem Filter getrocknet, zuerst in einem bedeckten, dann in einem offenen Röstscherben geglüht und die geglühte Masse gewogen. Dieselbe kann, was man mittelst einer Loupe und durch Reiben mit den Fingern gewahrt, entweder nur in Quarz oder Thon oder in einem Gemenge aus beiden bestehen.
Soll der Thonerdegehalt ermittelt werden, so schliesst man den Rückstand durch Glühen mit Alkali (S. 27) in einem Platintiegel auf, erweicht die Schmelze in salzsäurehaltigem
VII.
Eisen
. Nasse Proben.
Wasser, dampft in einer Porzellanschale oder im Kolben mit Salzsäure zur Trockne, befeuchtet die trockne Masse mit einigen Tropfen Salzsäure, digerirt mit Wasser, filtrirt, wäscht die Kieselsäure gut aus, trocknet, glüht und wiegt, wo sich dann aus der Differenz der Thonerdegehalt ergiebt.
Dieses Verfahren liefert keine genauen Resultate, indem beim Behandeln des Erzes mit Säuren Thonerde theilweise in Lösung geht, weniger derjenige Theil, welcher als Silicat vor- handen, als derjenige (die sogenannte freie Thonerde), welcher das isomorphe Eisenoxyd vertritt. Letzteren Antheil Thonerde erfährt man ungefähr, wenn man ½ Grmm. Erz mit dem 8fachen Soda durch etwa 20 Min. langes Glühen aufschliesst, das ge- bildete Natronaluminat mit Wasser auszieht und aus der Lösung die Thonerde durch Ammoniak fällt. Der Gesammtgehalt an Thonerde in einem Erze muss auf gewöhnlichem analytischen Wege bestimmt werden.
Ein
Schwerspathgehalt
alterirt das obige Proberesultat und muss auf analytischem Wege ermittelt werden. Derselbe könnte in dem Rückstand vom Lösen in Königswasser mit Quarz verwechselt werden, wird jedoch meist schon in den Erzstücken als solcher erkannt worden sein.
2. Kapitel.
Nasse Eisenproben.
Verschiedene Proben.
§. 149. Allgemeines.
Es giebt für den dokimastischen Ge- brauch hinreichend einfache und genaue Proben auf
gewichts
- und
massanalytischem Wege
, und zwar empfehlen sich auf ersterem die
Fuchs
’sche Eisenprobe, auf letzterem von den vielen vorgeschlagenen Methoden diejenigen von
Margueritte, Mohr
und
Winkler
.
Colorimetrische Proben
B. u. h. Ztg. 1852. S. 584; 1854. S. 280.
Erdm
., J. f. prakt. Chem. Bd. 56. S. 255. Bwgfd. Bd. 19. S. 7.
zur Be- stimmung geringer Eisengehalte haben sich nicht recht anwend- bar bewiesen.
Auflösen der Erze.
Als geeignetstes Auflösungsmittel für die bei 100—120° getrockneten Eisenerze dient Salzsäure von verschiedenem Grade der Concentration, nur seltener, wenn dieselbe schädlich influirt, Schwefelsäure (z. B. bei volumetrischen Proben mit Chamäleon).
§. 150.
Fuchs
’sche Probe.
Man wendet nur Digestionswärme, keine Kochhitze an. Manche Eisensteine schliessen sich in gewöhnlicher Salzsäure ohne Schwierigkeit auf (die meisten Braun-, Spath- und Thoneisen- steine, Kohleneisensteine in geglühtem Zustande), manche er- fordern rauchende Salzsäure und höchst feines Pulver (Eisen- glanz, Rotheisenstein, manche Magneteisensteine). Werden sie durch diese Mittel nicht vollständig zersetzt, so schliesst man sie zweckmässig durch anfangs schwächeres, dann stärkeres Erhitzen mit dem 4—6fachen saurem schwefelsauren Natron in einem Platintiegel auf und löst den Rückstand in verdünnter Schwefelsäure.
Soll beim Auflösen
Eisenchlorür
oder
Oxydulsalz
er-
Oxydations- zustand des Eisens.
halten werden und ist somit der Luftzutritt zu vermeiden, so schüttet man erst die Säure in den Kolben, erwärmt, fügt etwas doppelt kohlensaures Natron, dann das Erz hinzu und schliesst den Kolben entweder durch einen Kautschukstöpsel mit Kaut- schukventil (S. 96) oder mittelst Stöpsels und einer in Wasser tauchender zweischenkliger Röhre (S. 117, Taf. VII. Fig. 146). Zuweilen genügt auch eine nicht zu weite etwa 10 Cm. lange Glasröhre im Korke mit theilweise seitlich aufgeschlitzter Kaut- schukröhre.
Manche Proben verlangen zur Hervorbringung geeigneter Reactionen die Anwesenheit des Eisens als
Oxydsalz
(
Fuchs’, Mohr
’s und
Winkler
’s Probe) und muss dann vorhandenes Oxydulsalz durch Erhitzen mit chlorsaurem Kali höher oxydirt werden; andere bedingen ein
Eisenoxydulsalz
(
Margueritte
’s Probe), in welchem Falle vorhandenes Oxyd durch Reductions- mittel (Zink, schwefligsaures Natron etc.) in Oxydul überzu- führen ist.
In Säuren unlösliche Bestandtheile (Kieselsäure, Thon,
Unlöslicher Rückstand.
Schwerspath etc.) braucht man nicht abzufiltriren, dagegen können anwesende
organische Substanzen
(z. B. bei Kohlen- eisensteinen) störend wirken, indem sie mechanisch suspendirt bleiben und bei volumetrischen Proben die Beobachtung von Färbungen erschweren oder die Normallösung (z. B. Chamäleon) zersetzen. Man muss alsdann entweder filtriren oder das Probir- gut vor dem Lösen glühen.
§. 150. Gewichtsanalytische Eisenprobe von
Fuchs
.
Erdm
., J. f. pr. Chem. XVII, 160; XVIII, 495.
Dingl
., Bd. 73. Hft. 1; Bd. 93. S. 307.
Man er-
Fuchs
’sche Eisenprobe.
hitzt 1—3 Gramm (etwa ½ Probirctr.)
sehr fein geriebenen
VII.
Eisen
. Nasse Proben.
Eisenstein in einem langhalsigen Kolben von 450—500 C. C. In- halt mit concentrirter Salzsäure bis zur
vollständigen
Zer- setzung, wobei je nach der Oxydationsstufe des Eisens Chlorür, Chlorid oder beide entstehen können. Da die Probe das Vor- handensein von Eisenchlorid verlangt, so fügt man etwas chlor- saures Kali in Krystallen nach und nach vorsichtig hinzu, (so dass kein zu starkes Aufschäumen stattfindet und im Halse nichts davon hängen bleibt, sonst muss dasselbe mit Säure hinabgespült werden), kocht zur
völligen
Austreibung des freien Chlors etwa 5 Min., bis sich reiner Salzsäuregeruch zeigt und ein mit dem Glasstab herausgenommener Tropfen Lösung auf Porzellan mit Eisenkaliumcyanid keinen blauen Niederschlag mehr, sondern nur eine grünbraune Färbung giebt, zum Be- weise, dass alles Eisen als Chlorid vorhanden. Man setzt dann noch etwas Säure zu, füllt den Kolben bis reichlich zur Hälfte mit destillirtem Wasser, bringt die Flüssigkeit zum Sieden, wirft dann rasch einen genau gewogenen zusammengebogenen Streifen reinen Kupferblechs (das 3—4fache von dem Gewichte des angewandten Erzes) in die Flüssigkeit, verschliesst den Kolben rasch mit einem Kautschukpfropfen, welcher entweder ein Kautschukventil hat (Taf. VI. Fig. 103) oder mit einer etwa 10 Cm. langen offenen Glasröhre versehen ist, und erhält die das Kupfer
völlig
bedeckende Flüssigkeit
fortwährend
im Kochen. Dabei verliert sich die braune Farbe des Eisen- chlorides immer mehr und die Flüssigkeit wird zuletzt (nach 1—2 Stunden oder länger) ganz farblos oder erscheint nur noch unbedeutend grünlichgelb, wo dann alles Eisenchlorid durch das Kupfer unter Bildung von Kupferchlorür in Eisenchlorür, welche beide eine nahezu farblose Flüssigkeit geben, umgewandelt ist (Fe
2
Cl
3
+ 2 Cu = 2 Fe Cl + Cu
2
Cl). Dabei verliert das Kupfer an Gewicht, indem das gebildete, in Wasser unlösliche Kupfer- chlorür sich in der Salzsäure auflöst.
Sobald die Lösung farblos geworden — bei Gegenwart anderer färbender Körper muss das Ende des Versuches an der Unveränderlichkeit der Farbe der länger gekochten Flüssigkeit erkannt werden —, so füllt man den Kolben rasch mit ausge- kochtem warmen Wasser, kippt denselben, wie bei der schwe- dischen Kupferprobe (S. 200), in eine Porzellanschale um, zieht den Kolben vorsichtig weg, wirft das in die Schale gefallene Kupfer rasch in ein Gefäss mit Wasser, wäscht den Streifen mehrmals ab, entfernt durch schwaches Reiben den schwarzen
§. 150.
Fuchs
’sche Probe.
Ueberzug (welcher wahrscheinlich nur aus Unreinigkeiten des Kupfers, nach Andern aus feinzertheiltem metallischen Kupfer besteht), trocknet dasselbe zwischen Fliesspapier, wägt, bestimmt den Gewichtsverlust und berechnet daraus den Gehalt an Eisen in unten angegebener Weise.
Diese Probe beruht darauf, dass sich Kupfer bei Luft-
Theorie.
abschluss nicht in verdünnter Salzsäure löst, wohl aber durch Eisenchlorid als Chlorür in Salzsäure zur Lösung gebracht wird und zwar entsprechen nach obiger Formel 2 Aeq. aufgelöstes Kupfer 2 Aeq. Eisen oder 1 Aeq. Kupfer (31,68) 1 Aeq. Eisen (28), so dass, wenn
m
den Kupferverlust bezeichnet, der Eisengehalt nach der Proportion 31,68 : m = 28 : x
erhalten wird. In concentrirter Salzsäure löst sich nach
Wel- tzien
das Kupfer in sehr fein vertheiltem Zustande, wenn auch langsam, unter Wasserstoffentwicklung auf.
Zum Gelingen der Probe ist erforderlich:
Vorsichts- massregeln.
1) das vollständige Zersetzen des Erzes durch Säure, welches bei manchen dichten Roth- und Magneteisensteinen zuweilen schwierig geschieht. Nöthigenfalls muss das Probirgut durch Glühen mit Alkalien aufgeschlossen werden;
2) die völlige Abhaltung der Luft von der sehr oxydirbaren Lösung des Eisen- und Kupferchlorürs. Sobald dieselben sich höher oxydiren, werden von den gebildeten Chloriden ent- sprechende Mengen Kupfer aufgelöst und der Eisengehalt ergiebt sich zu hoch. Daher thut man das Kupfer erst in die kochende Flüssigkeit, erhält diese fortwährend im Kochen, lässt das Kupfer immer von der Flüssigkeit bedeckt sein, versieht den Kolben mit einem Kork, am besten mit Kautschukventil und wäscht das rasch aus dem Kolben gethane Kupfer möglichst schnell in Wasser ab. Sollte während des Versuchs so viel Flüssigkeit verkocht sein, dass die Gefahr eines Hervorstehens des Kupfers daraus vorhanden ist, so giesst man vorher zum Kochen erhitzte Salzsäure bei gelüftetem Stöpsel rasch in den Kolben und kocht weiter;
3) die Abwesenheit von
Titansäure
und
Arsensäure
, welche zur Auflösung von Kupfer beitragen, indem erstere vom Kupfer in der Siedhitze, nicht aber bei gewöhnlicher Temperatur, zu Titanoxydul reducirt wird, welches sich in Salzsäure auflöst. Man muss deshalb in solchem Falle statt Siedhitze eine niedrigere
Kerl
, Probirkunst. 23
VII.
Eisen
. Nasse Proben.
Temperatur anwenden. —
Arsensäure
wird ebenfalls durch Kupfer reducirt, indem sich dasselbe mit schwärzlich grauen Schuppen von Arsenkupfer bedeckt. Durch Glühen des Erzes mit Sodakali (S. 27) und Auslaugen des gebildeten arsensauren Alkalis muss dann das Erz für die Auflösung in Salzsäure vor- bereitet werden.
Bestimmung von Eisenoxy- dul neben Ei- senoxyd.
Um in Eisenerzen etc., welche gleichzeitig Oxyd und Oxydul enthalten (Magneteisensteine, Eisenfrischschlacken etc.), deren relative Menge zu ermitteln, bestimmt man in vorhinniger Weise den ganzen Eisengehalt, löst unter Abschluss von Luft eine zweite Probe in Salzsäure auf, thut, ohne vorher durch chlor- saures Kali höher zu oxydiren, gleich das abgewogene Kupfer ein, kocht bei Luftabschluss bis zum Farbloswerden und be- stimmt in obiger Weise den Kupferverlust, welcher dann der Eisenmenge entspricht, die als Oxyd vorhanden. Zieht man dieselbe vom ganzen Eisengehalt ab, so erhält man die als Oxydul vorhandene Eisenquantität. Aus beiden Eisenmengen lässt sich der Gehalt an Eisenoxyd und Oxydul berechnen.
Da
Manganoxyd
und Oxyduloxyd mit Salzsäure Chloride geben, welche ebenfalls das Kupfer, wie Eisenchlorid, angreifen, so wird dadurch das Proberesultat alterirt.
Werth der Probe.
Werden die oben angegebenen Vorsichtsmassregeln beachtet, so erhält man nach dieser Probe völlig zufriedenstellende Resul- tate, wie
Löwe
Erdm.
, J. f. pr. Chem. Bd. 61. S. 127; Bd. 72. S. 28. — B. u. h. Ztg. 1858. S. 70.
,
König
B. u. h. Ztg. 1858. S. 70.
,
List
B. u. h. Ztg. 1860. S. 474.
und
Weeren
Erdm.
, J. f. pr. Chem. Bd. 64. S. 61.
bestätigen, während
Kraut
Pharmac. Centralbl. 1854. S. 864.
,
Ebermayer
Erdm.
, J. f. pr. Chem. Bd. 70. S. 143.
, A.
Vogel
und
Reischauer
Jahrb. f. Pharm. XII, 345.
Ausstellungen an derselben gemacht haben.
Verschiedene Proben.
§. 151. Volumetrische Proben.
Dieselben beruhen entweder auf der Bestimmung des Eisens als Oxydul (
Margueritte
’s Probe) oder als Oxyd (Proben von F.
Mohr
und
Winkler
). Erstere sind weniger bequem als letztere, weil sie eine vorherige Re- duction des Eisenoxydes zu Oxydul verlangen (S. 351).
Marguerit- te
’s Probe.
1)
Margueritte
’s Eisenprobe
.
Dingl.
, Bd. 100. S. 381. B. u. h. Ztg. 1847. S. 140.
Dieselbe beruht auf
§. 151. Volumetr. Probe v.
Margueritte
.
der Ueberführung des Eisenoxyduls in Oxyd mittelst Chamäleons in schwach saurer schwefelsaurer Lösung nach der Formel: 10 Fe S + K Mn + 8 S H = K S + 2 Mn S + 5 Fe S
3
+ 8 H. Man kann die nach S. 142 dargestellte Chamäleonlösung direct anwenden, bereitet sich aber daraus besser Krystalle durch Ab- dampfen, Abkühlen, Krystallisirenlassen und Entfernung der Mutterlauge auf einer Gypsplatte. Eine aus solchen Krystallen hergestellte Lösung verändert sich weniger durch Zersetzung (S. 234).
Zur
Bestimmung des Titers der Chamäleonlösung
Titer des Chamäleons.
löst man 0,2 Grmm. Claviersaitendraht
Der Claviersaitendraht enthält 99,5—99,7 % reines Eisen, weshalb man für ganz genaue Analysen wohl galvanisch niedergeschlagenes Eisen oder constant zusammengesetzte, möglichst unveränderliche Eisensalze verwendet, z. B.
Eisenvitriol
mit 20,14 % Eisen (auf die S. 139 angegebene Weise mittelst Alkohols zubereitet) oder
schwefelsaures Eisenoxydul-Am- moniak
NH
4
S + Fe S + 6 H mit 14,286 % Eisen, von welchem letzteren man zur Titerstellung 1,4 Grmm. in 200 C.C. Wasser löst, 20 C.C. verdünnte Schwefelsäure und dann die Chamäleonlösung hinzufügt. Da dieses Eisensalz gerade 1/7 seines Gewichts Eisen enthält, so giebt die Menge desselben, durch 7mal der Anzahl der verbrauchten C.C. dividirt, die Menge Eisen an, welche von 1 C.C. Chamäleonlösung aus Oxydul in Oxyd verwandelt wird.
in einem langhalsigen Kolben mit Kautschukventil und Kohlensäureatmosphäre (S. 351) in verdünnter Schwefelsäure, giesst, wenn man die Operation nicht in dem Kolben beendigen will, die Lösung rasch in ein Becherglas, spült den Kolben mit luftfreiem destillirten Wasser nach, verdünnt bis zu etwa 200 C. C. und fügt zu der
völlig erkalteten
und
nur wenig sauren Lösung
, nachdem das Glas auf weisses Papier gesetzt worden, aus einer Stopfbürette (Taf. VI. Fig. 119), nicht aus einer Quetschhahnbürette (Taf. VII. Fig. 135), so lange Chamäleonlösung unter Umrühren oder Um- schwenken der Eisenlösung hinzu, als sich dieselbe nicht mehr entfärbt, sondern der letzte Tropfen eine bleibende röthliche Färbung erzeugt, welche einige Minuten anhalten muss und erst bei längerem Stehen der Flüssigkeit völlig verschwinden darf. Während die rothe Farbe des Chamäleons anfangs beim Um- rühren sofort verschwindet, so gehen die gebildeten rothen Wolken um so langsamer weg, je näher das Reactionsende heranrückt und dann muss man mit dem Zusatz um so vor- sichtiger sein. Man liest hierauf die verbrauchten C.C. Chamä- leonlösung ab und wiederholt wohl den Versuch zur Controle
23*
VII.
Eisen
. Nasse Proben.
mit einer neuen Eisenmenge. Wird die angewandte Eisenmenge = 0,2 Grmm. durch die Anzahl der verbrauchten C.C. dividirt, so erfährt man die Menge Eisen, welche von 1 C.C. Chamäleon- lösung aus Oxydul in Oxyd verwandelt wird. Hat man zur Lösung Salzsäure genommen und war sie nicht gehörig verdünnt oder zu warm, so entwickelt sich Chlor
Fresenius
’ Ztschr. I, 329, 361. B. u. h. Ztg. 1863. S. 6.
, weshalb man statt Salzsäure besser Schwefelsäure anwendet; bei einem grossen Ueberschuss von Säure, namentlich Salzsäure, wird das Reactions- ende undeutlich, indem die rothe Farbe zu schnell verschwindet und sich keine scharfe Grenze ziehen lässt, weshalb der Säure- überschuss vor Zusatz von Chamäleon abgestumpft werden muss.
Ist die Eisenlösung nicht sauer genug oder fügt man zu schnell Chamäleonlösung hinzu oder wird erstere nicht hin- reichend bewegt, so entsteht ein sich nicht immer wieder lösender brauner Niederschlag von Eisenoxyd und Mangan- superoxyd.
Man titrirt die Chamäleonlösung so, dass 10—15 C.C. 0,1 Grmm. Eisen entsprechen und corrigirt sie, wenn sie nicht diese angemessene Stärke hat. Wegen der Unreinheit des Clavier- saitendrahtes kann man noch eine Correction vornehmen. Ver- brauchte man z. B. beim Auflösen von 0,2 Grmm. Eisendraht 20 C. C. Chamäleonlösung, so ist der Titer, wenn der Draht nur 99,5 % Eisen enthält, 19,9 C. C.
Ausführung d. Hauptprobe.
Bei der
Hauptprobe
löst man 1 Grmm. feingepulvertes, getrocknetes Erz in Schwefelsäure oder in Salzsäure, welche dann aber durch Zusatz von Schwefelsäure oder Eindampfen damit unschädlich gemacht werden muss. Zur Ueberführung vorhandenen Eisenoxydes in Oxydul kocht man die Lösung unter den (S. 351) angeführten Vorsichtsmassregeln gegen Luft- zutritt mit granulirtem Zink
Das
Zink
(S. 140) muss eisenfrei sein, sonst muss die anzuwendende Zinkmenge mit bekanntem Eisengehalt gewogen, ganz aufgelöst und der Eisengehalt in Anrechnung gebracht werden. Ein Bleigehalt schadet nicht. Passende schrotähnliche Zinkgranalien erhält man nach
Percy
beim Ein- giessen des flüssigen Zinks aus einigen Fuss Höhe in heisses Wasser; bei kaltem Wasser erfolgen weniger gut anwendbare blumenartige Granalien.
, bis die Lösung blassgrün ge- worden, jede Spur von Gelb verschwunden ist und ein heraus- genommenes Tröpfchen auf Rhodankaliumpapier (S. 145) keinen rothen Fleck hervorbringt. Man decantirt dann entweder die Lösung vom Zink rasch in ein Becherglas und wäscht ersteres
§. 151. Volumetr. Probe v.
Mohr
.
mit kaltem luftfreien Wasser vollständig aus oder lässt sich einfacher im Kolben
alles
Zink lösen und giesst die Flüssig- keit gar nicht aus. Bliebe Zink ungelöst zurück, so würde dasselbe beim Titriren noch fortwährend reducirend wirken. Auch sind organische Stoffe, z. B. von Kohleneisenstein, hinder- lich (S. 351). Nachdem die Eisenlösung verdünnt und
völlig
erkaltet, wird bei geringem Säureüberschuss in vorhinniger Weise titrirte Chamäleonlösung hinzugefügt. Ist letztere so titrirt, dass 10 C.C. gerade 0,1 Grmm. Eisen entsprechen und hat man zur Probe 1 Grmm. Erz angewandt, so geben die bei letzterer verbrauchten C. C. unmittelbar die Eisenprocente an. Hinsichtlich der Verdünnung, des Säureüberschusses etc. ist Obiges (S. 356) zu berücksichtigen.
2)
Mohr
’s Probe
Ann. d. Chem. u. Pharm. Bd. 113. S. 260.
Fresenius
’ Ztschr. II, 243.
nach dem Verfahren von
C. D.
Titer des Natronsalzes.
Braun
Fresenius
’ Ztschr. III, 452.
mittelst unterschwefligsauren Natrons und Jodkaliums
. Zur Titerstellung des Natronsalzes löst man 10,03 Grmm. Clavierdraht (= 10 Grmm. reinem Eisen) in Salzsäure unter allmäligem Zusatz von chlorsaurem Kali und verdünnt, wenn kein Chlorgeruch sich mehr zeigt, die Eisen- chloridlösung (durch Eisenkaliumcyanid zu prüfen, S. 352) mit Wasser zu 1000 C. C., wo dann jedes C. C. 1 % Eisen enthält. Von dieser Lösung pipettirt man je 2mal 10 C. C. in mit Glas- stöpseln versehene Fläschchen von etwa 100 C. C. Fassungs- raum, stumpft die freie Säure so lange durch Natronlösung ab, bis sich einige Flocken von Eisenoxydhydrat abscheiden und setzt dann wieder ½—1 C.C. Salzsäure von 1,10 spec. Gew. zu, um nur eine schwach saure Eisenlösung zu erhalten, welche jetzt statt der früheren braunen eine mehr dunkel citrongelbe Farbe angenommen hat. Zu dieser fügt man festes Jodkalium in einigem Ueberschuss (auf 0,1 Grmm. Eisen 0,5—1 Grmm. Jodka- lium), worauf die Eisenchloridlösung unter Abscheidung von Jod tiefbraunroth erscheint (2 Fe
2
Cl
3
+ 6 K J = 4 Fe J + 6 K Cl + J) und noch zur völligen Abscheidung des Jodes im Wasserbade 15—20 Min. lang auf 50—60° C. erhitzt wird, nachdem der Stöpsel fest auf das Glas aufgesetzt worden. Nach dem Erkalten der Lösung setzt man, wenn sie nur noch weingelb gefärbt, also der grösste Theil des Jods vom Jodkalium bereits gebunden ist, etwa ½ C. C. Stärkelösung (S. 144) hinzu, worauf anfangs
VII.
Eisen
. Nasse Proben.
durch die Mischfarbe von blauer Jodstärke mit der gelben Jod- lösung die Flüssigkeit sich schmutzig grün färbt, bei weiterem Zusatz aber, wenn das nicht als Jodstärke vorhandene Jod ge- bunden ist, eine rein blaue Flüssigkeit entsteht. Setzt man zu dieser aus einer in 1/10 C.C. getheilten Bürette eine Lösung von unterschwefligsaurem Natron (durch Auflösen von 12 Grmm. krystallisirtem Salz in Wasser erhalten und bis auf 1000 C. C. verdünnt, wo dann jedes C.C. 0,1 Grmm. Eisen entspricht), so verschwindet plötzlich die blaue Farbe nach einem bestimmten Zusatze, wenn das freie Jod in Jodwasserstoffsäure umgewandelt ist. Kommt nämlich eine Jod in Jodkalium gelöst enthaltende Flüssigkeit, welche Stärkekleister blau gefärbt hat, mit unter- schwefligsaurem Natron (Na S + 5 H) zusammen, so binden 2 At. unterschweflige Säure 1 At. Sauerstoff aus 1 At. zersetz- tem Wasser und es entstehen Tetrathionsäure und Jodwasserstoff nach der Formel 2 S + J + H = S
4
O
5
+ J H.
Damit diese Reaction jedesmal eintritt, muss das unter- schwefligsaure Natron in etwas saure Flüssigkeiten kommen, in welchen bereits das zu messende Jod vollständig ausgeschieden ist, sonst wird das Salz von freien Säuren unter Bildung von schwefliger Säure und Schwefel (2 S = 2 S + 2 S) zersetzt, welch’ letzterer dann die Flüssigkeit trübt. Durch mehrmalige Wieder- holung des Versuchs mit 10 C. C. Eisenchloridlösung stellt man den Titer des unterschwefligsauren Natrons fest. Man kann auch, wie bei
de Haen
’s Kupferprobe (siehe Anhang), mittelst einer der Natronsalzlösung äquivalenten Jodlösung zurücktitriren.
Hauptprobe.
Zur Bestimmung des Eisengehaltes in einem Erze löst man 5 Grmm. bei 100° C. getrocknetes feingeriebenes Probirgut in concentrirter Salzsäure, fügt etwas chlorsaures Kali hinzu, treibt durch Kochen das freie Chlor aus, verdünnt mit Wasser, filtrirt etwa ausgeschiedene Kieselsäure ab, verdünnt die Flüssigkeit auf 500—1000 C. C., je nach der Reichhaltigkeit des Erzes, pipettirt je nach der Grösse des erwarteten Eisengehaltes 10— 50 C. C., versetzt wie vorhin mit Natronlauge und Salzsäure, fügt Jodkalium im Ueberschuss hinzu und verfährt weiter, wie bei der Bestimmung des Titers. Kupfer und arsenige Säure wirken störend (siehe
de Haen
’s Kupferprobe).
Bestimmung eines Mangan- gehaltes.
Die vorstehende Probe lässt sich auch zur
Bestimmung eines Mangangehaltes
Mohr
, in
Fresen
. Ztschr. II, 249. —
Mohr
’s Titrirmethode. 1862. S. 236.
in Eisenerzen etc. anwenden, wel-
§. 151. Volumetr. Probe v.
Winkler
.
cher den Hüttenmann häufig interessirt. Man glüht 1 Grmm. getrocknetes gepulvertes Erz im Platintiegel stark, um das Mangan in Mn
3
O
4
überzuführen, thut die geglühte Masse in einen Kolben
a
(Taf. VII. Fig. 149 a) von 55—60 C. C. Inhalt, welcher mit einer zur Spitze ausgezogenen Kugelröhre
b
ver- sehen ist, um ein etwaiges Zurücksteigen der Flüssigkeit un- schädlich zu machen. Die Röhre
b
geht durch einen losen Kork in eine mit hinreichender Menge Jodkalium theilweise gefüllte Glasröhre
c
, welche in einem mit Kühlwasser gefüllten Cylinder
d
steht. Man giesst nun in den Kolben
a
Salzsäure, steckt das Rohr
b
rasch an und erhitzt mit einer Spirituslampe, wobei sich Chlor entwickelt, welches in der Glasröhre
c
eine ent- sprechende Menge Jod aus dem Jodkalium ausscheidet, welches sich in dem Ueberschuss desselben mechanisch auflösen muss. Damit die Flüssigkeit nicht zurücksteigt, darf man das Erhitzen nicht unterbrechen. Nach beendigter Reaction zieht man die Röhre
b
aus der Flüssigkeit, spritzt sie ab, giesst den Inhalt aus
c
in eine weithalsige Flasche und titrirt das freie Jod unter Stärkekleisterzusatz mittelst unterschwefligsauren Natrons, wo sich dann aus der Menge des Jodes der aus dem oxydirten Mangan frei gewordene Sauerstoff und daraus wieder die Menge des vorhandenen Mn berechnen lässt.
Der Rückstand im Kölbchen kann nach Digestion mit Jod- kalium in beschriebener Weise noch zur Bestimmung des Eisens dienen.
3)
Titrirmethode von
Cl. Winkler
.
Erdm.
, J. f. pr. Chem. Bd. 95. S. 417. —
Dingl.
, Bd. 178. S. 126.
Das als Eisen-
Winkler
’s Probe. Theorie.
oxyd in Lösung enthaltene Eisen wird mittelst einer titrirten Kupferchlorürlösung reducirt (Fe
2
Cl
3
+ Cu
2
Cl = 2 Fe Cl + 2 Cu Cl) und das Reactionsende durch Schwefelcyankalium (S. 145) erkannt, dessen mit Eisenoxyd erzeugte rothe Färbung ver- schwindet, sobald das Eisenoxyd zerstört ist und eine weisse Trübung von Kupferrhodanür hervortritt.
Man löst ½—1 Grmm. Probirgut in Salzsäure, nöthigen-
Verfahren.
falls unter Zusatz von chlorsaurem Kali, erhitzt zur Entfernung der chlorigen Säure, verdünnt die gehörig angesäuerte Lösung stark (z. B. eine 100—200 Mgr. Eisen enthaltende bis auf 500 C. C. und mehr), um das Reactionsende besser sehen zu können, fügt 4—5 Tropfen (nicht mehr) etwa 10procentige Schwefelcyankaliumlösung hinzu, misst dann 10—20 C. C. der
VIII.
Kobalt
.
Eisenlösung ab und fügt aus einer Bürette titrirte Kupferchlorür- lösung (S. 144) hinzu, bis die rothe Färbung verschwindet und eine sanfte weisse Trübung erscheint. Der Versuch wird mit neuen 10—20 C. C. Lösung zur Controle nochmals wiederholt.
Die Kupferchlorürlösung wird zweckmässig so titrirt, dass 1 C. C. derselben 6 Mgr. Eisen von Oxyd zu Oxydul reducirt. Ihren Titer bestimmt man mittelst einer Eisenchloridlösung, da- durch erhalten, dass man 10,03 Grm. Cavierdraht, entsprechend 10 Grm. reinem Eisen, in Salzsäure und chlorsaurem Kali löst, wenn die Flüssigkeit nicht mehr nach Chlor riecht, auf 1 Liter verdünnt und zu jeder Titerbestimmung 10 C. C. von dieser Lösung abmisst, welche 100 Mgr. Eisen entsprechen.
Man darf nicht zu viel Schwefelcyankalium zusetzen, weil sonst bei etwas raschem Zufliessen aus der Kupferchlorürlösung vorzeitig sich schwerlösliches Kupferrhodanür ausscheidet.
Die Gegenwart gefärbter Metallverbindungen, z. B. von Nickel, Kobalt, Kupfer etc. hindert bei hinreichend verdünnter Flüssigkeit nicht, desgleichen nicht die Anwesenheit von Arsen- säure, welche vom Kupferchlorür nicht reducirt wird, so dass man nach diesem Verfahren Leche, Speisen etc. untersuchen kann.
VIII. Kobalt.
Zweck der Kobaltproben.
§. 152. Allgemeines.
Die Kobaltproben bezwecken, da das metallische Kobalt eine technische Anwendung nicht findet, ent- weder die Bestimmung der aus Erzen, Speisen etc. darstellbaren Menge
Kobaltoxydul
, zur Blaufärbung von Glas, Porzellan etc. angewandt, oder die Ermittlung der blau tingirenden Kraft (Dicke) und der Schönheit der Farbe durch Zusammenschmelzen kobaltoxydulhaltiger Erze und Producte mit verschiedenen Mengen von kieselsaurem Kali auf Smalte (
Smalteproben, Proben auf Blaufarbenglas
).
Kobalterze.
Die Kobalterze, welche meist Nickel und Eisen enthalten, zuweilen auch mit Wismuth-, Blei-, Kupfer- und Silbererzen ein- brechen, kommen entweder in rohem Zustande oder unter dem Namen
Zaffer, Safflor, Kobaltsafflor
in den Handel, worunter man aufbereitete und durch Röstung zuletzt mit Kohlen- klein von Arsen und Schwefel grossentheils befreite Erze begreift, aus welchen die Porzellan-, Fayance-, Glasfabrikanten etc reine
§. 153. Probe auf Kobaltoxyd.
Kobaltpräparate darstellen. Dieselben enthalten Kobaltoxydul (Co) und Oxyd (Co), arsensaures und arsenigsaures Kobaltoxydul, Nickeloxydul, Eisenoxyd, Wismuthoxyd, Manganoxyd, Gang- arten und Spuren von Schwefelsäure. Je nach ihrer Reinheit unterscheidet man ordinaire (O S), mittlere (M S) und feine Zaffer (F S und F F S). Zaffer ist wahrscheinlich aus Saphir entstan- den. Zuweilen wird der Zaffer durch Sandzusatz verfälscht.
Ausser in Erzen kommt das Kobalt als mehr oder weniger reines
schwarzes Oxyd
(z. B. von sächsischen Blaufarben- werken als R K O, von Joachimsthaler Schmelzhütte etc.) oder als
phosphorsaures Kobaltoxydul
Co
3
P + 8 H, z. B. säch- sisches P K O, in den Handel. Das Oxyd des Handels enthält zuweilen nur 74—75 % Kobaltoxyd, sonst Oxyde des Eisens, Nickels, Kupfers, Kalk, Natron, Kali, arsenige Säure, Kohlen- säure, Kieselsäure etc.
Auf den Blaufarbenwerken unterscheidet man gewöhnlich
Kobalterze
(Speiskobalt, Glanzkobalt) und
Erdkobalte
, letztere wieder in rothe (
Kobaltblüthe
), schwarze (
Kobalt- schwärze
), braune und gelbe, welche hinsichtlich ihrer tingi- renden Kraft einen verschiedenen Werth haben. Innige Ge- menge von Kobaltschwärze mit Quarz (
Hornkobalt
), wie sie z. B. im Siegenschen vorkommen, färben sich durch starkes Glühen blau.
1. Kapitel.
Proben auf Kobaltoxyd.
§. 153. Allgemeines.
Zur Ermittlung der Menge Kobalt-
Probir- methoden.
oxyd, welche ein Erz oder Product enthält (geröstete Erze, Zaffer, Erdkobalte) oder nach der Röstung liefern kann (rohe Erze, Speisen etc.), wendet man entweder
1) den bei Nickelproben S. 231 angegebenen
mass
- oder
gewichtsanalytischen Weg
an, oder man bestimmt
2) nach
Plattner
’s Verfahren
auf
trocknem Wege
, ganz der Nickelprobe S. 218 analog, das metallische Kobalt und berechnet dasselbe auf Kobaltoxyd.
Kommt im Probirgut Schwefel vor (
Kobaltglanz
Co S
2
+ Co As mit 35,5 Co;
Kobaltarsenkies
(Fe, Co) S
2
+ (Fe, Co) As mit 4,5—24,8 Co;
Kobaltkies
Co S mit 64,6 Co;
Ko-
VIII.
Kobalt
.
baltvitriol
Co S + 7 H mit 15,7 Co;
Zaffer; kobalthal- tige Leche
und
Speisen
etc.), so bedarf dasselbe einer
Rö- stung
(S. 219), bei fehlendem Schwefelgehalt kann man gleich zum
Arseniciren
(S. 221) schreiten (
schwarzer Erdko- balt
(Co, Cu) Mn
2
+ 4 H mit 30—40 Co;
brauner
und
gelber Erdkobalt
, ein Gemenge wasserhaltiger arsensaurer Salze von Eisenoxyd, Kobaltoxyd und Kalk;
Smalte
, kobalt- haltige
Schlacken
, auf nassem Wege ausgefälltes eisenhaltiges Kobaltoxyd etc.), insofern auch diese Operation nicht überflüssig ist, wenn das Probirgut mehr Arsen enthält, als zur Bildung von Co
4
As erforderlich (
Speiskobalt
Co As mit 15—28 Co;
Hartkobaltkies
Co
2
As
3
mit 20,8 Co;
Kobaltblüthe
Co
3
As + 8 H mit 29,5 Co;
Kobaltbeschlag
, ein Gemenge von Kobalt- und Arsenikblüthe mit 12,5—14,1 Co; manche
Kobalt- speisen
, etc.).
Die arsenicirte Substanz wird nöthigenfalls mit Zusatz von Eisenfeile (bei Mangel an Eisen) oder mit Eisendraht (bei An- wesenheit von Blei oder Wismuth) einem
reducirenden und solvirenden Schmelzen
auf einen Speisekönig unterworfen (S. 223), diesem durch Verschlacken mit Borax das Arseneisen entzogen (S. 226) und der Rückstand desarsenicirt, wo dann reines Co
4
As zurückbleibt, insofern das Probirgut frei von Nickel und Kupfer ist. Sind diese vorhanden, so bestimmt man das Kobalt durch Verschlacken des Co
4
As aus der Differenz (S. 228).
3) Geringe Kobaltmengen taxirt man wohl ungefähr mittelst einer
colorimetrischen Probe
, wie schon von
Lampadius
Erdm.
, J. f. pr. Chem. XIII, 385.
Lampad.
, Fortschr. 1839. S. 7.
und
Bodemann
Bodemann
’s Probirkunst. 1845. S. 292.
vorgeschlagen, nach Art der colorimetrischen Kupferprobe durch Vergleichung der von der Probesubstanz er- haltenen röthlich-braunen ammoniakalischen Kobaltlösungen mit Musterflüssigkeiten. Nickel und Kupfer verändern die Kobalt- färbung.
§. 154. Smalteproben.
2. Kapitel.
Probe auf Blaufarbenglas (Smalteprobe).
§. 154. Eigenschaften der Smalte.
Blaufarbenglas
oder
Zusammen- setzung u. Farbe.
Smalte [Schmalte]
Erdm.
, J. f. pr. Chem. Bd. 51. S. 129. — B. u. h. Ztg. 1851. S. 92.
ist ein durch Zusammenschmelzen von Quarz, Potasche und vorbereiteten Kobalterzen erhaltenes ge- färbtes, mehr oder weniger feingemahlenes Glas (kieselsaures Kali, wahrscheinlich durch Co Si
2
+ K Si
2
gefärbt) von mehr oder weniger reiner himmelblauer Farbe, welche mit einem Stich ins Grünliche gern gesehen wird, aber nicht mit einem solchen ins Röthliche oder Violette. Man wählt ein reines Kaliglas, weil ein Natron- und Kalkgehalt eine weniger schöne, röthliche oder violette Nüance geben.
Manche Fabrikanten nehmen jedoch auch neben Potasche die billigere Soda.
Wenngleich die Smaltesorten hoch silicirt sind (der Sauerstoff
Verhalten zu Wasser.
der Kieselsäure beträgt das 4—7 fache von dem der Basen, bei 65—72 % Si auf 15—20 % Alkali), so sind sie doch wegen Mangels an Kalk und Anwesenheit von Wasserglas im Wasser nicht unzersetzbar und es entstehen bei dem unerlässlichen Schlämmen der zerkleinten Smalte im Grossen von Wasser an- gegriffene halbaufgelöste Gläser von hellerer, mehr oder weniger ins Schmutziggrüne stechender Farbe (
Eschel
). Ein Gehalt von 0,75—1,25 % Wasserglas ertheilt der Smalte für deren technische Verwendung sehr nützliche Eigenschaften, namentlich dass sie sich ballen lässt und längere Zeit im Wasser suspendirt bleibt. Bei höherem Wasserglasgehalt entsteht ein trübes unansehnliches Glas, welches wegen grösserer Löslichkeit in Wasser Gries und Knötchen bildet. Zu lange dem Einfluss des Wassers ausgesetzt, wird die Smalte sandig und verliert ihre hygroskopischen Eigenschaften in Folge der Ausziehung des Wasserglases. Beim Schlämmen geht auch kohlensaures und arsensaures Kali in Lösung.
Gute Smalte besteht aus gleich dicken und gleich dunkel
Erkennung guter Smalte.
gefärbten Körnchen, lässt sich wie feines Getreidemehl ballen, ohne sandig zu sein, enthält keine Knötchen oder Gries und ist frei von fremden Beimengungen (Gyps, Sand, Schwerspath, Ultramarin etc.).
VIII.
Kobalt
.
Einen Gehalt an Gries erkennt man beim Streichen der Smalte mit dem Finger über glattes Papier; die Gleichmässig- keit des Korns durch eine
Wasserprobe
in der Weise, dass man einen Fingerhut voll Farbe in ein grosses Spitzglas thut, Wasser hinzugiesst und tüchtig umrührt, wo sich dann feineres Mehl langsamer zu Boden setzt, als gröberes Korn. Dabei lässt sich auch eine Verfälschung mit Schwerspath, Gyps, Ultramarin etc. erkennen. Zur Auffindung einer solchen mit Ultramarin, Thon oder einem weissen Stoffe behandelt man eine Probe davon und von dem ähnlichsten Grundmuster (§. 155) in zwei Spitz- gläsern mit schwacher Salzsäure, wodurch das Ultramarin zer- stört wird, Smalte nicht. Spült man beide Proben mit gleich- viel Wasser auf, so erkennt man an der Farbe die Art der Verfälschung.
Bezeichnung der Smalte- sorten.
Je nach der Farbenintensität (Dicke), auf welche besonders der Kobaltgehalt und die Kornfeinheit influiren, und der Lieblich- keit der Farbe unterscheidet man im Handel verschiedene Smalte- sorten. Die grobkörnigeren sind tiefer schattirt, als die fein- körnigen und es erscheinen im Allgemeinen die dunkleren Sorten reiner und schöner im Ton, als die aus unreineren Erzen dar- gestellten blasseren Muster, jedoch mit Ausnahme derjenigen feinkörnigen Sorten (Eschel), welche aus sattgefärbten Gläsern erhalten werden, die, obgleich blass an Farbe, doch an Klarheit und Reinheit des Stiches mit den bessern Farbensorten wett- eifern.
Jedes Blaufarbenwerk hat durch Uebereinkommen eine be- stimmte Reihe von verschiedenen Smalten als
Grundmuster
und, wenngleich wieder jede Fabrik ihre eigene Scala hat, so werden doch die verschiedenen Grundmuster nach derselben Ordnung, etwa wie folgt, bezeichnet:
a) Hinsichtlich des Kobaltgehaltes und des Korns der Smalte: F C feine Couleur, F C B feine böhmische Couleur, F E feine Eschel, M C mittelfeine Couleur, M C B mittelfeine böhmische Couleur, M E mittelfeine Eschel, O C ordinaire Couleur, O C B ordinaire böhmische Couleur, O E ordinaire Eschel. — Die Buch- staben F, M und O beziehen sich auf den Kobaltgehalt, C, C B und E auf das Korn der Smalte; kobaltreichere als F bezeichnet man mit mehreren F, z. B. F F F F F C und zur Unterschei- dung der kobaltärmeren Sorten, als O C, schreibt man Zahlen als Exponenten hinter dieses Zeichen, z. B. O C
2
, O E
4
etc.,
§. 154. Smalteproben.
um anzudeuten, dass die Smalte ½ oder ¼ des Kobaltgehalts von O C oder O E hat.
b) Hinsichtlich der Gröbe und Form des Kornes:
Streu- blau, Streusand
, die gröbste Sorte von ungleichachsigem spiessigen Korn von 1,3—4 Mm. Durchm., splittrigen Bruch- flächen, scharfen Ecken und Kanten; H (hoch), scharfeckige, splittrige, jedoch schon mehr gleichachsige Stückchen von 2½— ¾ Mm. Dicke; B (böhmisch) scharfeckige Körner von 0,5—1 Mm. Dchm., C f (Couleur fondamentale, Grundmuster) von polyedri- schem, stumpfkantigem Korn von 0,66—0,5 Mm., ja nur bis 0,08 Mm. Drchm.; E (Eschel), die feinkörnigsten Smalten mit rundlichem Korn, und zwar haben die dunkleren, aus tiefer ge- färbten Gläsern erhaltenen ein Korn von 0,166—0,71 und die blasseren ein Korn von 0,033—0,02 Mm. Stärke. — Ein Korn einer H Sorte enthält 6—7 C f und bis 150 E Körner. Der In- halt des ersten Schlämmfasses (
Streublau
) beim Waschen der Smalte im Grossen wird nochmals gemahlen und geschlämmt oder geht ins Schmelzen zurück; der Absatz aus dem zweiten und dritten Fasse liefert die verkäufliche Smalte, deren dunkelste Sorten
Königsblau, Azurblau
genannt werden. Das 4. Fass liefert die verkäuflichen
Eschel
, die dann folgenden Sümpfe den
Sumpfeschel
, welcher wieder zur Beschickung kommt. Halbproducte (z. B. Randglas) werden entweder zu violetten Gläsern gemahlen oder gehen, wenn sie trüb und von Nickel- oxydul zu violett gefärbt sind, ins Schmelzen zurück.
Die
Intensität (Dicke)
der Farbe hängt hauptsächlich
Farben- intensität.
von dem Kobaltoxydulgehalt (8—18 %) und der Feinheit des Kornes ab, indem, wie bemerkt, grobkörnige Sorten tiefer schat- tirt sind, als feinkörnige. 1 Thl. Kobaltoxydul färbt noch 250 Thle. Glas deutlich bläulich. Die dunkleren Gläser besitzen ein stärkeres lichtbrechendes Vermögen und ein grösseres specifisches Gewicht (2,860—2,602), welches durch einen Bleioxydgehalt noch erhöht werden kann.
Auf die
Schönheit der Farbe
, an schwachgefärbten
Farben- schönheit.
Gläsern am besten zu erkennen, ist besonders die Anwesenheit gewisser Metalloxyde von Einfluss.
Nickeloxyd
, am schäd- lichsten, färbt, in grösserer Menge vorhanden, das Smalteglas in der Hitze violett, unter der Abkühlung bräunlich, geringe Menge bringen einen ungern gesehenen röthlichen Stich hervor,
Eisenoxydul
färbt bouteillengrün;
Eisenoxyd
, und ähnlich wirken
Blei-
und
Wismuthoxyd
, in der Hitze gelb und erst
VIII.
Kobalt
.
bei einem grösseren Eisenoxydgehalt auch unter der Abkühlung;
Manganoxydul
ist nicht schädlich, wohl aber das violette Farben hervorbringende
Manganoxyd; Kupferoxyd
färbt in grösserer Menge grün,
Kupferoxydul
roth;
erdige Stoffe
vermindern, ohne Einwirkung auf die Farbe, die Intensität der- selben. Danach wirken am schädlichsten: Nickeloxyd, Eisen- oxydul, Kupfer- und Manganoxyd. Nach
Liebig
Polyt. Centr. 1857. S. 580.
heben Mangan- und Eisenoxydul ihre färbende Kraft auf.
Von wesentlichem Einflusse auf die Bildung solcher fremden Oxyde, also auf die Schönheit der Farbe ist der
Grad der Röstung
, welcher die meist schwefelhaltigen oder arsenikali- schen Erze unterworfen werden müssen. Dabei oxydiren sich die mit dem Kobalt vorkommenden fremden Metalle entweder gleichzeitig, gehen als Oxyde mit ins Smalteglas und verderben dessen Farbe oder sie bleiben bei schwächerer Röstung an Schwefel und Arsen gebunden zurück und scheiden sich beim Schmelzen auf Blaufarbenglas als
Speise
aus, während das Kobaltoxyd von dem Kalisilicat aufgelöst wird. Beim Rösten der Kobalt- erze oxydiren sich
Kobalt
und auch ein Theil
Eisen
und
Wismuth
früher, als
Nickel
und
Kupfer
. Man darf deshalb nickel- und kupferhaltige Erze nicht zu stark rösten, während davon freie eisenhaltige Erze todtgeröstet werden müssen, weil dann das gebildete Eisenoxyd wenig färbt. Es muss stets da- nach getrachtet werden, das Nickel in der Speise abzuscheiden und dies geschieht bei Anwesenheit einer hinreichenden Menge Arsen und bei unvollständiger Röstung, wo dann die leicht- oxydablen Metalle (Kobalt, Eisen) durch den Sauerstoff der leichter reducirbaren (Nickel, Silber, Kupfer) oxydirt und letztere als Speise abgeschieden werden. Bei zu schwacher Röstung fällt die Speise kobalthaltig aus, was immer ein Zeichen für die Ab- wesenheit von Nickeloxydul in der Smalte ist, indem sich Ar- senkobalt und Nickeloxydul in Arsennickel und Kobaltoxydul umsetzen. Manche Erze bedürfen gar keiner Röstung (
Erd- kobalte, phosphorsaures Kobaltoxydul
etc.).
Bei einem Eisenoxydulgehalt giebt man beim Smalteschmelzen zweckmässig einen Zusatz von arseniger Säure, welche das Oxydul in Oxyd überführt, z. B. bei manchen Erdkobalten, während in anderen Fällen ein Zusatz von metallischem Arsen nützlich
§. 155. Ausführung der Smalteproben.
sein kann, welcher schädlich färbende Oxyde zu Metallen reducirt und diese als Arsenmetalle in die Speise führt.
Die dokimastische Smalteprobe bezweckt demnach, entweder
Zweck der Smalteproben.
zu ermitteln, welche tingirende Kraft das Probirgut hat und welcher Röstgrad demselben behuf Erzielung einer reinen Farbe zu geben, oder wie viel von dem bereits näher gekannten Pro- birgut für sich oder in Gattirung mit anderen Kobalterzen zu nehmen ist, um eine bestimmte Farbennüance hervorzubringen.
§. 155. Probirverfahren.
Man wiegt je nach dem ungefähren
Rösten.
Kobaltgehalt des Erzes 25—100 Pfd. zu verschiedenen Malen ab, lässt eine Probe ungeröstet, setzt die übrigen in den Muffel- ofen ein und röstet sie verschieden lang, z. B. die eine Probe immer 10—15 Min. länger, als die andere und die letzte Probe ganz todt, wobei man sich die Röstzeit merkt. Auf sächsischen Werken unterscheidet man folgende Grade des Röstens: ein
Rösten mit starkem Rauch
und Geruch, wo man die Rö- stung unterbricht, wenn sich viel Rauch von arseniger Säure zeigt; ein
Rösten ohne Rauch
(bis zum Aufhören desselben) und ein
Todtrösten
mit Kohle.
Aus jeder Röstpost werden nun 2 Proben gemacht, eine mit mehr Flüssen auf den Farbenton (Lieblichkeit) und eine mit mehr Oxyden für die Intensität der Smalte (Dicke).
1)
Probe auf den Farbenton
. Man beschickt jede
Farbenton.
Probe mit dem 3fachen ihres Gewichtes gebrannten, sehr fein- geriebenen, eisen- und manganfreien Quarz und so viel gerei- nigter Potasche, als die Hälfte von Erz und Quarz ausmacht, thut das Gemenge in einen aus eisen- und manganfreiem Thon hergestellten Tiegel (Taf. VI. Fig. 93) und schmilzt dasselbe in der gelbrothglühenden Muffel (S. 44) während etwa 4 Stunden zu einem homogenen Glase. Sodann nimmt man den Tiegel aus dem Ofen, zwickt mit einer Zange flüssiges Glas heraus, kühlt das- selbe an der Luft oder besser in Wasser ab, zerstösst die trockene Masse in einem blanken Stahlmörser (sie darf, um eckige Theil- chen zu erhalten, nicht zerrieben werden, weil sie sonst leicht schmutzig erscheint), siebt das Feine vom Groben auf Papier ab und sieht zu, bei welchem Röstgrad der Proben die
lieb- lichste Farbe
erfolgt ohne Rücksicht auf die Intensität.
Das auf das Papier lose aufgebrachte Pulver muss noch eckig sein, weil es im feingeriebenen Zustande meist schmutzig aussieht.
2)
Probe auf Farbenintensität
. Das Röstgut wird
Farben- intensität.
VIII.
Kobalt
.
mit verschiedenen Mengen Quarz und Potasche zusammenge- schmolzen, und zwar macht man z. B. auf sächsischen Werken 1, 2, 4, 6 etc. sandige Proben, d. h. man nimmt auf 1 Thl. Erz das 1—16fache Sand und die Hälfte von beiden Potasche (auch wohl auf 1 Thl. Erz 1 Thl. Potasche und 1, 2, 3, 4 mal Sand). Für 1 und 2sandige Proben wiegt man gewöhnlich 50, für mehr- sandige nur 25 Pfd. Röstgut ab, weil sonst der Tiegel die Masse nicht fasst. Je mehr Sand man nehmen muss, um eine gewisse Farbenintensität hervorzubringen, um so werthvoller ist das Erz. Bei zu reichlichem Sandzusatze wird die Auflösung erschwert oder verhindert und ein ungleichartiges Glas erhalten; durch zu grossen Kaligehalt wird die Farbe schmierig und die Eschelbil- dung begünstigt.
Im
Siegenschen
beschickt man Kobaltglanz, dessen Ko- baltgehalt ermittelt ist, z. B. in folgenden Verhältnissen mit Sand:
100 Thle. Quarz mit 20 Thln. Probirgut = 1,5 met. Kobalt.
„ „ „ „ 40 „ „ = 3 „ „
„ „ „ „ 50 „ „ = 3,6 „ „
„ „ „ „ 70 „ „ = 5 „ „
„ „ „ „ 100 „ „ = 7,3 „ „
„ „ „ „ 200 „ „ = 14,6 „ „
Auf Blaufarbenwerken schmilzt man die Proben auch wohl auf einem Thonziegel im Blaufarbenofen.
Vergleichung
d
er Farbe mit Mustern.
Gewöhnlich liegen
Farbenmuster
von bestimmter Inten- sität vor, welche nachgeahmt werden sollen und mit welchen man also die bei den Probeschmelzungen erhaltenen Gläser zu vergleichen hat. Dies geschieht auf die Weise, dass man, was eine erfahrene Hand und ein geübtes Auge erfordert, dem Probe- gut durch Zerstossen und Sieben oder durch Schlämmen (
Blau- farbenverwaschen
) gleiche Feinheit des Korns mit der Muster- probe giebt, da, wie bereits bemerkt, die Intensität der Farbe mit dem Feinerwerden abnimmt. Da auch feuchte Smalte dunkler er- scheint, als trockene, so ertheilt man Muster und Probe in dieser Beziehung dadurch gleiche Zustände, dass man sie, vorher völlig trocken, 6—8 Stunden an einem etwas feuchten Orte stehen lässt. Man drückt dann von dem Muster etwas mit einem Messer auf einem Brette eben, hierauf eine etwa erbsengrosse Probenmenge in die ebene Fläche ein (das
aufs Muster Legen
), wo dann ein geübtes Auge in einem hellen, nicht direct vom Sonnenlicht beschienenen Zimmer im reflectirten Lichte erkennt, ob die Probe
§. 155. Ausführung der Smalteproben.
mit dem Muster an Farbe, Ton und Korn übereinstimmt oder nicht. Im ersteren Falle wird zur Controle etwas vom Grund- muster in die Probe eingedrückt und das Korn mit der Loupe beobachtet, wo dann dasselbe Verhalten eintreten muss.
Zeigen sich die Proben gegen das Muster zu licht, so ist die Probe mit einer geringen Potaschen- und Quarzmenge zu wiederholen, wenn zu dunkel, mit einer grösseren Menge davon.
Man trifft selten ein Farbenmuster ganz genau und muss sich dann durch Versetzen der Waare mit helleren oder dunk- leren Sorten gleicher Korngrösse helfen, so dass manche Fabriken an 60—80 verschiedene Muster haben.
Zuweilen scheidet sich beim Smalteglasschmelzen eine Speise (S. 366) ab, deren Gehalt an Nickel, Kupfer, Silber, Wismuth etc. bei der Werthbestimmung des Erzes mit in Rücksicht zu ziehen ist.
Das Ergebniss der Probe im Kleinen lässt nicht immer gleich den richtigen Weg im Grossen finden, indem namentlich die Röstung grösserer Massen Abweichungen herbeiführt.
Von einer sonstigen Untersuchung der Smalte war bereits S. 363 die Rede.
IX. Zink.
§. 156. Allgemeines.
Zur genauen Bestimmung des Zink-
Probir- methoden.
gehaltes in Erzen (
Zinkspath
ZnC mit 52 Zn,
Kieselzinkspath
Zn
3
Si + 2 H mit 52,5 Zn und 2 Zn
3
Si + 3 H mit 53,7 Zn,
Wille mit
Zn
3
Si mit 58,1 Zn,
Zinkblüthe
(Zn C + H) + 2 Zn H mit 57,1 Zn,
Rothzinkerz
Zn mit 80,2 Zn,
Zinkblende
Zn mit 66,9 Zn) und Producten (
zinkische Ofenbrüche, Le- girungen
etc.) empfiehlt sich der
trockne Weg
nicht, und die danach erhaltenen Resultate werden um so ungenauer, je ärmer an Zink und je reicher an andern flüchtigen Metallen das Probir- gut ist. Dagegen geben einfache Methoden auf
nassem Wege
, sowohl auf mass-, als gewichtsanalytischem, zufriedenstellende Re- sultate.
Kerl
, Probirkunst. 24
IX.
Zink
. Trockne Proben.
1. Kapitel.
Trockne Proben.
Probir- methoden.
157. Allgemeines.
Man ahmt entweder den Zinkgewinnungs- prozess im Grossen nach (
Destillationsprobe
) oder reducirt und verflüchtigt das Zink und bestimmt seinen Gehalt aus der Differenz (
Berthier
’s indirecte Zinkprobe
).
Ersteres Verfahren giebt ganz unzuverlässige Resultate und wird wohl nur dann gewählt, wenn man zugleich Kenntniss von den Eigenschaften des aus dem vorliegenden Erze etc. zu ge- winnenden Zinkes sich verschaffen will. Die indirecte Probe giebt bei nicht zu armen, von andern flüchtigen Metallen freien Substanzen annähernd richtige Resultate; sicherer bleibt aber immer der nasse Weg.
Die
Tauglichkeit eines Zinkerzes zur Messing- bereitung (Messingprobe)
prüfte man früher wohl auf die Weise, dass man 10 Ctr. Erz calcinirte oder völlig abröstete, mehrere Proben davon in verschiedenen Verhältnissen mit Kupferfeile versetzte, z. B. 3—12 Quentchen, 2 Quentchen Kohlen- staub hinzufügte und in Probirtuten in einem Windofen ½ St. lang starke Rothglühhitze (Cementirhitze), dann ½ St. lang Schmelzhitze gab. Das erhaltene Korn wurde rücksichtlich seiner Farbe und Dehnbarkeit geprüft.
Theorie der Probe.
§. 158. Destillationsprobe.
Diese Probe beruht auf der bei starker Gelbrothglühhitze oder angehender Weissgluth stattfin- denden Reduction des Zinkoxydes und Condensation des ver- flüchtigten Zinkes, indem dessen Sieden nach
Deville
und
Troost
bei 1040°, nach
Becquerell
’s neuesten Versuchen bei 891° C. stattfindet. Da die zur Reduction des Oxyds erforderliche Tem- peratur über dem Siedepunct des metallischen Zinks liegt, so lässt sich letzteres nicht ausschmelzen, sondern nur durch De- stillation gewinnen. In Folge der unangenehmen Eigenschaft des flüchtig gewordenen Zinks, sich bei Gegenwart sauerstoff- abgebender Agentien (Luft, Kohlensäure, Wasserdampf) sofort zu oxydiren, entsteht neben metallischem Zink immer ein mehr oder weniger grosser Theil Zinkoxyd, da sich die Bildung von Kohlensäure bei der erforderlichen Reduction des Zinkoxydes durch Kohle nicht umgehen lässt. Um die Bildung des Zink- oxyds möglichst zu beschränken, werden Kohlensäure und Wasser enthaltende Substanzen (
Zinkspath, Kieselzinkspath,
§. 158. Destillationsprobe.
Zinkblüthe
) vor der Reduction calcinirt und dann bei der Destillation die Zinkdämpfe in einem kleinen, wenig Luft hal- tenden Raume möglich rasch durch Abkühlung condensirt.
Zinkblende
bedarf vorher einer möglichst vollständigen Ab- röstung. Das Calciniren geschieht in einem leichtbedeckten Tiegel unter der Muffel oder im Windofen, das Rösten der Blende, da man grössere Mengen Probirgut anwenden muss, auf einem Eisenblech, wie bei der
Plattner
’schen Goldprobe (S. 297), oder direct auf dem Muffelblatt.
300—400 Gramm zerkleintes Probirgut werden — nöthigen-
Probirver- fahren.
falls calcinirt oder geröstet — mit 15—20 % Kohlenpulver ge- mengt, bei Kieselgalmei zur Bindung der Kieselsäure ein ¾ bis gleiches Gewicht, bei Anwesenheit kieseliger Gangarten ¼—½ des Erzgewichtes Potasche oder calcinirte Soda hinzugefügt, das Gemenge in eine thönerne, hessische Retorte oder in eine an einem Ende verschlossene Thonröhre gethan und das Gefäss in einen scharf ziehenden Windofen (S. 66) oder eine Probiresse (S. 66) so eingelegt, dass der Retortenhals oder das freie Röh- renende etwa 10 Cm. ins Freie ragt. Dieses wird zur Aufnahme des überdestillirten Zinks entweder mit einer Tute von Eisen- blech umgeben oder mittelst eines Korkes oder Lutums mit einer entsprechend weiten, etwa 30 Cm. langen Glasröhre versehen, durch welche die Gasarten entweichen, während das Zink im Gemenge mit Oxyd sich meist in dem Retortenhals, weniger in der Glasröhre absetzt. Ein Theil desselben wird aber stets in Dampfgestalt von den Gasen mit fortgerissen und ver- brennt mit grüner Flamme, wenn man dieselben am Röhrenende ansteckt. Wenn die Flamme nachlässt, muss mittelst eines Ei- sendrahtes Glasröhre und Retortenhals aufgestockelt werden.
Auch findet sich im Glasrohre feinzertheiltes metallisches Zink (
Zinkstaub
), durch Verdichtung von Zinkdämpfen in nie- driger Temperatur entstanden.
Nach mehrstündiger, bis zur Weissgluth steigender Hitze nimmt man die Retorte oder Röhre aus dem Feuer, lässt sie erkalten, legt sie so auf die Seite, dass sich beim Zerschlagen die Kuppel der Retorte mit dem daran haftenden Sublimat abtrennt und letzteres nicht zwischen den Rückstand fällt. Man sammelt dann alles metallische Zink, wiegt dasselbe und schmilzt es, wenn man sich von seiner Qualität überzeugen will, bei nicht zu hoher Temperatur unter einer Decke von schwarzem Fluss in einem Tiegel zusammen.
24*
IX.
Zink
. Trockne Proben.
Der an den grösseren Zinkstücken oder an der Retorten- wand lose haftende Zinkstaub (feinzertheiltes metallisches Zink), sowie Zinkoxyd werden mit der Fahne einer Feder zusammenge- fegt und gemeinschaftlich mit den Thonscherben, an welchen noch zinkische Theile fest haften, in einer Porzellanschale mit reiner verdünnter Salpetersäure digerirt, auch das Glasrohr mit der Säure nachgespült, die entstandene Lösung, nachdem die Thonscherben herausgenommen, filtrirt, das Filtrat zur Trockne gedampft und die trockne Masse in einem Tiegel bei allmälig bis zur Rothgluth steigender Temperatur unter der Muffel ge- glüht, wo dann Zinkoxyd zurückbleibt, aus dessen Gewicht das noch übrige Zink durch Rechnung gefunden wird. 100 Zinkoxyd enthalten 80,13 Zink.
Die Resultate dieser Probe werden um so unzuverlässiger, je zinkärmer das Probirgut und je reicher dasselbe an andern flüchtigen Metallen (Cadmium, Blei, Antimon, Arsen etc.).
Auf
Oberschlesischen Hütten
ermittelt man den Zink- gehalt der zur Anlieferung kommenden Erze in einem Probe- schmelzofen von ähnlicher Einrichtung, wie die Zinkdestillir- öfen.
§. 159.
Berthier’s
indirecte Zinkprobe.
Berthier
, met. analyt. Chem., deutsch v.
Kersten
., 1836. II, 530. — B. u. h. Ztg. 1862. S. 220; 1864. S. 56.
Theorie.
Man ermittelt die fixen Bestandtheile im Probirgut und in den Zuschlägen, verflüchtigt das Zink und findet dann aus der Differenz den Gehalt an Zink oder Zinkoxyd. Andere flüchtige Metalle beeinträchtigen das Proberesultat.
Je nachdem man es mit
oxydischen
oder
geschwe- felten Substanzen
zu thun hat, erleidet das Verfahren einige Modificationen.
Unters. von Galmei.
1)
Probe für oxydische Substanzen
. 2 Gramm ge- pulvertes und bei 100° C. getrocknetes Erz (Galmei) werden zur Entfernung von flüchtigen Substanzen (Kohlensäure, Wasser) in einem bedeckten tarirten Porzellantiegel geglüht, der fixe Rückstand gewogen, zur Oxydation von Eisen- und Mangan- oxydul mit einigen Tropfen Salpetersäure bei unbedecktem Tiegel etwa ½ St. nochmals erhitzt und abermals gewogen. Man mengt denselben mit Kienruss, thut das Gemenge in einen mit Kien- russ ausgekleideten feuerfesten Ansiedescherben (Taf. VI. Fig. 75—78), bedeckt das Gemenge mit Kienruss (Menge und Aschen-
§. 159.
Berthier
’s Probe.
gehalt des Kienrusses müssen bekannt sein), versieht den Scherben mit einem lutirten Deckel, welcher ein kleines Loch zum Ent- weichen der Zinkdämpfe und der Gase hat und setzt denselben etwa 5/4 Stunden der stärksten Muffelofenhitze aus, wobei das Zinkoxyd reducirt wird. Kieselgalmei wird unter Hinterlassung eines Kieselscelettes oder bei Anwesenheit von Kalk unter Bil- dung einer Kalkschlacke völlig zerlegt.
Nachdem der Scherben erkaltet, wird sein Inhalt zur Ver- brennung des noch rückständigen Kohlenstoffs, so wie zur Um- wandlung von Eisen- und Manganoxydul in Oxyde geglüht, zu letzterem Zweck auch wohl das Erhitzen mit einigen Tropfen Salpetersäure im Porzellantiegel vorgenommen. Man wiegt den Rückstand, zieht davon das Gewicht der in dem angewandten Kienruss enthaltenen Asche ab, die erhaltene Differenz dann wieder von dem Gewicht des ursprünglich genommenen geglühten Pro- birguts und erhält so den Gehalt an Zinkoxyd in 2 Gramm rohem Probirgut, wovon ⅘ metallisches Zink sind.
Bei einem
Blei
- und
Cadmiumgehalt
erfolgt zu viel Zink.
Soll
Zinkblende
diesem Verfahren unterworfen werden,
Unters. von geröst. Blende.
so muss man sie vorher vollständig abrösten. Ein Rückhalt an Schwefel wird im Röstgut angezeigt und kann ungefähr taxirt werden, wenn man ein bestimmtes Volumen, z. B. 1 Löffel voll gerösteter, sehr fein geriebener Blende in einer Proberöhre mit einigen Stückchen schwefelfreien Galmeizinks versetzt, etwa 5 C. C. Salzsäure, mit gleicher Menge Wasser verdünnt, hinzufügt, die Proberöhre mit einem feuchten Bleipapier bedeckt und über einer Spirituslampe erhitzt. Je mehr Schwefelwasserstoff sich ent- wickelt, um so dunkler wird das Papier. Nach der Intensität der Färbung lässt sich nun der Schwefelrückhalt in einer ge- rösteten Blende bis auf ¼ % taxiren, wenn man bei Anwen- dung von Blenden mit gekanntem Schwefelgehalt gewisse Fär- bungen des Papiers hervorgebracht hat.
Um den Gehalt an Schwefelsäure, als schwefelsaures Zink- oxyd im Röstgut vorhanden, zu ermitteln, laugt man dasselbe mit verdünnter Salzsäure aus und fällt die Schwefelsäure mit titrirter Chlorbariumlösung (§. 198).
Zur Bestimmung eines geringen
Bleigehaltes
in gerösteter Blende behandelt man dieselbe mit Salpeter- und Schwefelsäure, filtrirt, zieht aus der Masse auf dem Filter das Bleisulphat durch weinsaures Ammoniak aus, fügt etwas Essigsäure, dann doppel-
IX.
Zink
. Trockne Proben.
chromsaures Kali hinzu und bestimmt das Blei als chromsaures Salz.
Probe für Zinkblende.
2)
Probe für geschwefelte Substanzen
. 1 Probir- centner feingeriebene getrocknete Zinkblende wird in einem bedeckten Porzellantiegel oder in einem bedeckten Bleischer- ben (Taf. VI. Fig. 93) ¼—½ Stunde lang zur Entfernung flüch- tiger Bestandtheile (überschüssigen Schwefels und Arsens etc.) in niedriger Temperatur unter der Muffel wiederholt geglüht, bis zwei Wägungen übereinstimmen. Kohlensaure Salze sind hinderlich, weil die Kohlensäure bei der bezeichneten Tempera- tur nur theilweise weggeht. Der nach langsamem Erkalten ge- wogene Rückstand, welcher beim Zusammensintern aufgerieben werden muss, wird mit 60 Pfd. rostfreier Stabeisenfeile und 50 Pfd. gaarer grauer Eisenhohofenschlacke aus Holzkohlenöfen gemengt, das Gemenge in eine mit Kohle ausgefütterte Eisen- tute (Taf. VI. Fig. 84) gethan, mit noch 50 Pfd. Hohofenschlacke bedeckt, der Raum darüber mit Kohlenstaub ausgefüllt und der Tiegel mit einem lutirten Deckel versehen, welcher an einer Stelle durch eine gelassene Oeffnung den Zinkdämpfen den Aus- tritt gestattet. Man setzt den Tiegel einer ¾—1 stündigen Weiss- glühhitze im Windofen oder Gebläseofen aus und erhält nach dessen Erkalten einen aus Schwefeleisen mit dem überschüssig zugesetzten Eisen bestehenden König und darüber eine wohlge- flossene Schlacke. Hat man zu viel Eisen genommen, so kann dieses sich kohlen und der König wird zu schwer. Zieht man nun das Gewicht von König und Schlacke von dem der ange- wandten fixen Bestandtheile des Probirgutes (geröstetes Erz, Hohofenschlacke und Eisenfeile) ab, so erhält man die Menge von weggerauchtem Zink.
Ein Gehalt des Probirgutes an
Blei, Cadmium, Arsen, Antimon
und an
kohlensauren Salzen
beeinträchtigt das Resultat. Einen Bleigehalt kann man bei der Zinkbestimmung in Abrechnung bringen, nachdem derselbe durch die Schwefel- säureprobe (S. 164) oder wie oben vorher bestimmt. Beträgt der- selbe über 10 %, so ist das Erz als Zinkerz kaum noch zu verar- beiten. Selbst bei der reinsten Blende erhält man durch obige Probe mehrere Procent Zink zuviel. Wie Versuche in
Freiberg
ergeben haben, erfolgt ein dem auf analytischem Wege sich näherndes Resultat, wenn man von der indirect gefundenen Zink- menge die Zahl 5 + dem Bleigehalt des Erzes abzieht.
Um die
erdigen Bestandtheile
im Erze zu finden,
§. 159.
Berthier
’s Probe.
braucht man nur die Schlacke ohne das Schwefeleisen allein zu wägen und das Gewicht der zugesetzten Eisenhohofenschlacke abzuziehen. War die Gangart Kalk, so lässt sich die dazu ge- hörige Menge Kohlensäure berechnen, welche von dem Zink- verlust noch in Abzug zu bringen ist, da sie bei dem Glühen des Erzes nur wenig ausgetrieben wurde.
2. Kapitel.
Nasse Proben.
§. 160. Allgemeines.
Zur dokimastischen Bestimmung des
Probir- methoden.
Zinkes bedient man sich häufig einer
volumetrischen Probe
, besitzt jedoch auch eine nicht sehr umständliche genaue
ge- wichtsanalytische Methode
und kann bei gewissen Erzen den Zinkgehalt
indirect
, aus dem Verluste, ziemlich genau bestimmen.
§. 161. Gewichtsanalytische Methode.
Man löst das Erz in
Verfahren.
Königswasser, fügt Ammoniak und kohlensaures Ammoniak in starkem Ueberschuss hinzu, um alles gefällte Zink zu lösen, filtrirt, schlägt aus dem Filtrat durch Schwefelnatrium das Zink nebst etwa vorhandenem Kupfer als Schwefelmetalle nieder, filtrirt, löst durch verdünnte Salzsäure Schwefelzink vom Schwefelkupfer weg, wäscht letzteres aus, fällt aus der Lösung durch kohlensaures Natron in Siedhitze kohlensaures Zink- oxyd und führt dieses nach dem Auswaschen und Trocknen durch Glühen in Zinkoxyd über, aus dessen Gewicht der Zink- gehalt berechnet wird. Von der Bestimmung eines
Bleige- haltes
in der Blende war bereits (S. 373) die Rede.
Cad- mium
fällt man aus der Zinklösung durch Zink aus, löst das pulverförmige Metall in Säure und präcipitirt durch Schwefelwas- serstoffgas gelbes Schwefelcadmium.
Man bestimmt auch das Zink als
Schwefelzink
, indem ersteres aus seiner Lösung durch Schwefelammonium gefällt, das Schwefelzink getrocknet, mit etwas Schwefel versetzt und im Wasserstoffstrom geglüht wird.
§. 162. Volumetrische Methoden.
Es sind massanalytische
Titrirproben.
IX.
Zink
. Nasse Proben.
Zinkproben von
Schwarz
Schwarz
, Massanalysen. 1853. S. 123. Oestr. Ztschr. 1856. S. 283. B. u. h. Ztg. 1862. S. 252.
,
Schaffner
B. u. h. Ztg. 1856. S. 231, 306; 1857. S. 40. —
Mohr
, Titrirmethode. 1862. S. 376.
,
Kieffer
B. u. h. Ztg. 1862. S. 252, 253.
Mohr
, Titrirmethode. 1862. S. 373.
,
C. Mohr
B. u. h. Ztg. 1858. S. 203. 206.
,
Galletti
Erdm
., J. f. pr. Chem. 1865. Bd. 94. S. 399.
u. A. angegeben, von welchen allen sich die
Schaff
-
Theorie der
Schaffner
’- schen Probe.
ner
’sche
durch Schnelligkeit der Ausführung, Einfachheit und für technische Zwecke genügende Sicherheit ausgezeichnet. Die- selbe beruht darauf, aus einer ammoniakalischen Zinklösung das Zink als weisses Schwefelzink durch titrirte Schwefelnatriumlösung auszufällen und das Reactionsende durch Schwärzung von Eisen- oxydhydrat zu erkennen, welches erst nach vollständiger Aus- fällung des Zinks geschwefelt wird. Die Erkennung des Re- actionsendes mittelst Tupfproben mit Nitroprussidnatrium nach
C. Mohr
B. u. h. Ztg. 1858. S. 203; 1862. S. 252.
, essigsaurem Bleioxyd, weinsaurem Kaliblei nach
F. Mohr
B. u. h. Ztg. 1862. S. 252.
, Nickelchlorür nach Groll
Fresen
. Ztschr. f. analyt. Chem. I. 1. Hft. 1862.
u. A. geht weniger rasch, kann aber wegen grösserer Empfindlichkeit mancher dieser Rea- gentien zu etwas genaueren Resultaten, als das Verfahren von
Barreswill
B. u. h. Ztg. 1858. S. 83.
und von
Streng
B. u. h. Ztg. 1859. S. 139; 1862. S. 252.
führen.
Verfahren b. d.
Schaffner
’- schen Probe.
Die
Schaffner
’sche Probe
mit der Modification von
Streng
wird in nachstehender Weise ausgeführt:
Man löst ½—1 Gramm Probirgut (je nach der Reichhaltig- keit) in einem Kölbchen in Salzsäure unter Zusatz von einigen Tropfen Salpetersäure, um das Eisen in Oxyd überzuführen, verdampft den Säureüberschuss möglichst, verdünnt mit etwas Wasser, neutralisirt die nicht filtrirte Lösung mit Ammoniak, fügt ein Gemisch von 1 Thl. kohlensaurem und 3 Thln. Aetz- ammoniak hinzu und digerirt etwa 10—15 Min. bei niedriger Temperatur, um das Zinkoxyd aufzulösen. Zur Erzielung rich- tiger constanter Resultate empfiehlt es sich, stets möglichst gleiche Volumina des Lösungsmittels anzuwenden. Man filtrirt, wäscht den Niederschlag mit warmem ammoniakalischen Wasser aus, bis mit Schwefelammonium sich keine weisse Trübung mehr zeigt, verdünnt das Filtrat zu 100 C. C. und fügt zu 10 oder
§. 162.
Schaffner
’s Probe.
20 C. C. dieser Lösung aus einer Bürette so lange titrirte Schwe- felnatriumlösung (S. 142), als noch ein
deutlicher
weisser Niederschlag von Schwefelzink entsteht, also das Zink noch nicht völlig ausgefällt ist. Dann spült man den Hals des Kolbens mit destillirtem Wasser nach und wirft zur Erkennung des Reactions- endes ein mit Eisenoxydhydrat überzogenes Papier in die Lö- sung. Durch Stückchen von ungeleimtem Papier von etwa 15 Mm. Länge und 6 Mm. Breite steckt man einen Platindraht, und biegt dessen eines Ende um den Rand des Papiers, wäh- rend das andere Ende als Handhabe dient.
An dieser taucht man das Papier zunächst in Eisenchlorid- lösung, dann in concentrirtes Ammoniak und lässt das gebildete Eisenoxydhydrat auf dem Papier etwas trocknen. Das durch den Platindraht beschwerte Papier gelangt beim Einwerfen in den Kolben auf dessen Boden und seine Farbenveränderungen können von aussen durch den Boden des Glases erkannt wer- den, wenn man den Draht so gebogen hat, dass sich derselbe an die Bodenfläche des Kolbens gut anlegt. Beim Durchgang durch die Flüssigkeit darf das Papier seine Farbe noch nicht wechseln. Unter raschem Umschwenken des Kolbens, wobei das Papier platt auf dem Boden liegen bleiben muss, fügt man weitere Schwefelnatriumlösung in ganzen C. C., ohne dass jedoch der Strahl das Papier direct trifft, so lange hinzu, bis von dem letzten C. C. das Papier eine andere Färbung annimmt. Bei geringem Ueberschuss an Schwefelnatrium zeigt das Papier einen miss- farbigen, grünlichen Ton, bei mehr wird es dunkelgrün bis schwarz, was auch eintritt, wenn man das eben missfarbig ge- wordene Papier einige Zeit in der Flüssigkeit liegen lässt.
Man wiederholt jetzt die Probe mit 20 C. C. Zinklösung in der Weise, dass man gleich 1 C. C. weniger Schwefelnatrium- lösung, als beim vorigen Versuch einfliessen lässt, das Eisen- oxydhydrat-Papier einwirft und nun mit Unterabtheilungen eines C. C, z. B. 0,2 C. C. fertig titrirt, bis das Papier soeben Miss- farbe zeigt.
Aus der verbrauchten Menge Normalflüssigkeit lässt sich dann leicht der procentische Zinkgehalt berechnen.
Jordan
B. u. h. Ztg. 1862. S. 252.
empfiehlt zur bequemeren Beobachtung des Papiers am Boden unter das Glas einen Spiegel zu legen, in welchem sich beim Aufheben des Glases die Farbe des Papiers zeigt.
IX.
Zink
. Nasse Proben.
Behuf
Herstellung der Normalflüssigkeit
löst man 0,5 Gramm chemisch reines Zink in einem Kölbchen in chemisch reiner Salzsäure, fügt die obige Ammoniakflüssigkeit hinzu, ver- dünnt die Lösung auf 100 C. C. und behandelt 10 C. C. davon wie oben mit der Schwefelnatriumlösung und dem eisenhaltigen Papier. Diese muss von solcher Concentration sein, dass man zur Ausfällung des Zinks (0,05 Gramm) 4—5 C. C. davon ver- braucht. Es wird dann 1 C. C. der Schwefelnatriumlösung 0,0125—0,01 Grm. Zink fällen. Man wiederholt die Probe noch 2 mal mit jedesmal 10 C. C. Zinklösung und nimmt aus den erhaltenen 3 Zahlen den Durchschnitt.
Soll das Reactionsende statt durch eisenhaltiges Papier durch eine
Tupfprobe
erkannt werden, z. B. die
Groll
’sche, so lässt man die zu probirenden Tropfen Zinklösung durch ein kleines Filter auf eine Porzellanschale laufen und setzt einen Tropfen Nickelchlorürlösung so hinzu, dass derselbe in die Mitte der etwas ausgebreiteten Flüssigkeit kommt. Sobald sich um den Rand des Tropfens eine grauschwärzliche Färbung zeigt, ist die Reaction beendigt. Wird der ganze Tropfen schwarz, so ist zu viel Schwefelnatrium zugesetzt.
Einfluss fremder Bei- mengungen.
Von Einfluss auf das Proberesultat können Substanzen sein, welche
a) die
Auflösung des Zinks beeinträchtigen
. Bei einem
grösseren Eisengehalt
hält das durch Ammoniak ge- fällte Eisenoxydhydrat immer Zink zurück; man muss dann den Niederschlag nochmals in Salzsäure lösen und durch Ammoniak und kohlensaures Ammoniak fällen.
Der Eisengehalt lässt sich nach
Margueritte
’s Titrirprobe (S. 354) bestimmen, indem man den Niederschlag in Salzsäure löst, das Eisenchlorid durch Kochen mit Zink zu Chlorür re- ducirt und mit Chamäleonlösung titrirt.
Geröstete eisenoxydhaltige Zinkblende
löst sich unter Bildung basischer Salze und bei einem Quarzgehalt unter Abscheidung gelatinöser Kieselsäure beim Kochen nur schwer in Salzsäure, indem das schwerlösliche geglühte Eisenoxyd die Löslichkeit des Zinkoxydes beeinträchtigt. Durch Zusatz eines Stückchens Eisendraht geschieht die Lösung rascher, indem sich das Eisenoxyd zu Oxydul reducirt. — Auch durch Digestion mit concentrirter Essigsäure lässt sich das Zinkoxyd aus ge- rösteter Blende ausziehen.
Kieselgalmei
, wenn derselbe durch Königswasser nicht
§. 162.
Schaffner
’s Probe.
vollständig zersetzt wird, muss zuvor durch Glühen mit Soda auf- geschlossen werden.
b)
sich neben Zink in der ammoniakalischen Flüs- sigkeit auflösen
.
Kupfer
wird aus heisser ammoniakalischer Lösung nach
Pelouze
’s Verfahren (S. 205) durch Schwefelnatriumlösung, welche dann auch auf Kupfer titrirt sein muss, ausgefällt, die verbrauchten C. C. Normalflüssigkeit notirt, das Schwefelkupfer rasch abfiltrirt und im erkalteten Filtrat das Zink in angegebener Weise gefunden. Bei geringem Kupfergehalt und Anwendung des eisenhaltigen Papiers bedarfs keiner Filtration, weil man die Missfärbung des Papiers doch wahrnehmen kann. Auch läst sich bei einem Kupfergehalt eine Tupfprobe zweckmässig an- wenden, indem man diesen nach
Pelouze
’s Methode ausfällt, die gebrauchten C. C. Normallösung merkt, dann in einer andern Probe Kupfer und Zink zusammen ausscheidet, nach
Groll
’s Methode (S. 378) das Reactionsende bestimmt und von der ganzen Menge angewandter Normallösung die für Kupfer gefundene ab- zieht. — Einen grösseren Kupfergehalt fällt man zweckmässig aus schwefel- oder salzsaurer, nicht salpetersaurer Lösung durch Eisen (S. 199) oder Schwefelwasserstoff aus, filtrirt, oxydirt das Eisen im Filtrat durch Erhitzen mit einigen Tropfen Salpeter- säure höher und fällt mit dem Ammoniakgemisch.
Mangan
fällt bei Zusatz von einigen Tropfen Brom zur ammoniakalischen Flüssigkeit nieder, desgleichen in salzsaurer Lösung bei Zusatz von Quecksilberoxyd und übermangansaurem Kali (S. 234).
Stadler
B. u. h. Ztg. 1864. S. 300.
entfernt einen
Mangan
- und
Bleigehalt
da- durch, dass er nach dem Fällen mit Ammoniak vor dem Filtri- ren eine Lösung von Natronsalpeter zusetzt.
Silber
bleibt beim Auflösen in Salzsäure als Chlorsilber zurück und muss abfiltrirt werden.
Blei
und
Cadmium
sind unschädlich, weil deren kohlen- saure Salze durch das Ammoniakgemisch gefällt werden.
§. 163.
Schmidt
’s Verfahren der indirecten Zinkbestimmung.
Erdm
., J. f. pr. Chem. Bd. 51. S. 257. B. u. h. Ztg. 1851. S. 268.
Verfahren.
Man digerirt 1—2 Gramm sehr feingepulvertes Probirgut, nach- dem
Galmei
calcinirt und
Blende
vollständig abgeröstet worden, 20—30 Min. bei einer Temperatur von 40° C. mit einem Ge-
X.
Zinn
. Trockne Proben.
misch von 3 Thln. Aetzammoniak und 1 Thl. kohlensaurem Am- moniak zur Auflösung des Zinkoxydes, filtrirt, wäscht den Rück- stand aus, trocknet, glüht und wiegt ihn, wo sich dann aus der Differenz der Gehalt an Zinkoxyd in der calcinirten oder ge- rösteten Substanz ergiebt. Bei reicherem Probirgut erhält man nach diesem Verfahren erträgliche Resultate; Kieselgalmei und ein grösserer Eisengehalt in der geglühten Masse lassen nur eine theilweise Ausziehung des Zinkoxyds durch die Ammoniak- flüssigkeit zu.
X. Zinn.
Probir- methoden.
§. 164. Allgemeines.
Die zur Untersuchung kommenden zinnhaltigen Erze (
Zinnstein
, Sn mit 78,7 Sn,
Zinnkies
Gu
2
Sn + (Fe, Zn)
2
Sn mit 25—31 Sn und 23—30 Cu) und Hüttenproducte (
Gekrätz, Schlacken, Legirungen
etc.) können auf trocknem oder nassem Wege untersucht werden, wobei man nicht selten auf Schwierigkeiten stösst. Für
Zinn- legirungen
(z. B. für die im Wesentlichen aus Zinn und Eisen bestehenden
Härtlinge
) eignet sich nur der nasse Weg. Zu- weilen ist eine Combination des trocknen und nassen Weges zweckmässig.
Auch kommt eine
mechanische Waschprobe
in be- sonderen Fällen zur Anwendung.
1. Kapitel.
Trockne oder combinirte trockne und nasse Proben.
Theorie der Proben.
§. 165. Allgemeines.
Auf trocknem Wege werden nur Sub- stanzen untersucht, welche das Zinn als Oxyd enthalten und es bedarf dann nur eines reducirenden und solvirenden Schmelzens zur Reduction des Zinnoxydes und zur Verschlackung von Erden und fremden Metalloxyden. Allein nur selten gelangt man auf diesem einfachen Wege gleich zum Ziele, indem die Ausführung
§. 165. Allgemeines.
der Probe durch nachstehende Ursachen erschwert und compli-
Erschwerende Umstände.
cirter gemacht werden kann:
1)
Schwierige Reducirbarkeit und leichte Ver- schlackbarkeit des Zinnoxydes
. Die Reduction des Zinn- oxydes tritt bei starker Rothglühhitze ein, wobei sich ein Theil des Zinnes verflüchtigt und nicht selten beigemengte fremde Me- talloxyde (Eisen-, Kupfer-, Wismuth-, Blei-, Antimonoxyd, Arsen-, Wolfram-, Molybdänsäure etc.) reducirt werden und ins Zinn gehen, so dass dessen Menge zu gross wird und ein sprödes Metall entsteht. Selbst bei ganz reinen Erzen bedarfs zur mög- lichst vollständigen Reduction des leicht verschlackbaren Zinn- oxydes, welches sich als Base mit Kieselsäure und als Zinnsäure mit Basen (Alkalien, Kalkerde, Eisenoxydul etc.) leicht ver- schlackt, einer hohen Schmelztemperatur und der innigen Bei- mengung einer grösseren Menge Kohle, wodurch die Beschickung strengflüssiger wird und das reducirte Zinn meist in mehreren Körnern erfolgt.
Es scheint aber auch eine besondere Eigenthümlichkeit des Zinnes zu sein, sich nach seiner Reduction selbst bei der leicht- flüssigsten Schlacke in Tropfen abzulagern, welche selbst bei unmittelbarer Berührung und hoher Temperatur nur schwer zu- sammenfliessen, so dass in der Schlacke, selbst in der Kochsalz- decke, sich kleine Zinnkugeln befinden.
Letzterer Uebelstand lässt sich nach
Winkler
dadurch be- seitigen, dass man das reducirte Zinn an eine dem Gewicht nach gekannte Kupfermenge bindet und aus dem Mehrgewicht des Kupfers den Zinngehalt erfährt.
Der Verschlackung wird auch dadurch entgegengewirkt, dass man das Erz erst mit Kohle glüht, um möglichst alles Zinn- oxyd zu reduciren, und dann erst das solvirend-reducirende Schmelzen folgen lässt. Schon verschlacktes Zinn lässt sich nur bei hoher Temperatur aus der Schlacke wieder frei machen, weshalb, wenn man nicht vorher mit Kohle glüht, eine angehende Weissglühhitze angewandt werden muss. Die Anwendung des
Cyankaliums
als Reductions- und Flussmittels gestattet die Ausführung der Probe bei niedrigerer Temperatur und in kür- zerer Zeit, wobei sich die Zinnverflüchtigung vermindert.
2)
Die Anwesenheit vieler erdiger Beimengungen
. Dieselben, meist hoch silicirt, würden zu einer reichlichen Zinn- verschlackung beitragen und verlangen vor der Reduction ein Schlämmen des Erzes, z. B.
Zinnzwitter
. Ist das Zinnoxyd
X.
Zinn
. Trockne Proben.
als Silicat (
Zinnschlacken
) vorhanden, so muss dasselbe durch Glühen mit Soda oder Schmelzen mit saurem schwefelsauren Kali aufgeschlossen werden.
3)
Die Anwesenheit metallischer Gangarten
, und zwar oxydirter (
Magneteisenstein, Wolfram, Rutil, Rotheisenstein
), geschwefelter (
Kupferkies, Schwefel- kies, Bleiglanz, Blende, Kupferglanz, Molybdän- glanz, Grauspiessglanz
), arsenicirter (
Arsenkies, Speis- kobalt
) und metallischer (
Wismuth
). Damit deren Radicale beim reducirend-solvirenden Schmelzen nicht ins Zinn gehen, müssen sie vorher entfernt werden, was bei oxydischen Bei- mengungen direct durch Behandlung mit Säuren geschieht, bei den übrigen aber nach vorheriger möglichst vollständiger Ab- röstung. Kommen mit metallischen Gangarten gleichzeitig viel erdige vor, so muss dem Rösten und der Behandlung mit Säure ein Schlämmen vorangehen.
§. 166. Proben für reine Zinnerze mit wenig erdigen Bei- mengungen und ohne metallische Gangarten.
Theorie.
Dieselben bestehen wie bereits bemerkt, in einem reduciren- den und solvirenden Schmelzen, wobei das Erz entweder direct mit den Reductions- und Solvirungsmitteln zum Schmelzen kommt oder zuvor durch Glühen mit Kohle reducirt wird.
Cornische Probe.
1)
Cornische Zinnprobe
. Man beschickt 1 Unze (circa 28 Gramm) Zinnstein mit nahezu der gleichen Menge magerer Steinkohle (Anthracit) und etwas Borax oder Flussspath und schmilzt jedesmal 2 Proben 20—25 Min. lang mit Koks in 101 Mm. hohen und 76 Mm. weiten Graphittiegeln (S. 86) im Windofen von 0,254 M. Breite, 0,178 M. Länge und 0,381 M. Tiefe bis zum Rost bei 0,254 M. breitem und 0,076 M. hohem Fuchs. Nachdem Alles in Fluss gekommen, rührt man mit einem eisernen Stab um, erhitzt noch 6—8 Min., giesst das Zinn unter Zurückhaltung der Schlacke mittelst eines Holzstabes in eine gusseiserne Form, zerkleint und siebt die aus dem Tiegel genommene, noch kleine Zinnkörner einschliessende Schlacke, verwäscht das Siebfeine auf einer eisernen Schaufel in Wasser (S. 19) und verwiegt den Zinnbarren, die Siebgröbe und das Ausgeschlämmte zusammen.
Um von der
Qualität des Zinnes
Kenntniss zu erhalten, schmilzt man das Probezinn in einer kleinen eisernen Kelle um, giesst es in Rinnen einer Steinplatte und beurtheilt die Beschaffen- heit des Zinnes nach dem Oberflächenansehen. Je krystallinischer
§. 166. Proben für reine Erze.
die Oberfläche, je gelber die Farbe und je grösser die Ein- senkungen, um so unreiner, spröder ist das Zinn bei mehr oder weniger körnigem Bruche, dagegen rein bei glatter, reiner, glänzender Oberfläche und ohne Körniges im Bruche. Wenn- gleich man nach dieser Probe bis 10 % Zinn zu wenig aus- bringt, so giebt sie doch dem geübten Praktiker Resultate, welche mit den im Grossen erfolgenden wohl vergleichbar sind. Man erfährt durch die Probe den Zinngehalt und ob das erfol- gende Zinn zur besten oder minderen Sorte gehören wird und berechnet dann nach dem für die betreffende Zinnsorte geltenden Standard
B. u. h. Ztg. 1862. S. 261.
den Werth des Erzes.
Nach
Jeannel
Dingl
., Bd. 178. S. 243.
erkennt man noch 1/10000 Blei im Zinn, wenn man letzteres mit Salpetersäure behandelt, filtrirt und zum Filtrat einen Krystall von Jodkalium setzt, wo dann in Ammoniak unlösliches gelbes Jodblei gefällt wird.
2)
Deutsche Zinnprobe
. Man reibt 1 Probircentner
Deutsche Probe.
Erz mit 15—20 Pfd. Kohlenstaub innig zusammen, thut das Gemenge in eine Kupfertute, schüttet 2½—3 Ctr. schwarzen Fluss oder ein Gemenge von 2 Thln. Potasche (oder wasser- freier Soda) und 1 Thl. Mehl nebst 25 Pfd. Boraxglas hinzu, giebt eine Kochsalzdecke, darauf ein Stückchen Kohle und setzt die bedeckte Tute bei allmäliger Steigerung der Tempe- ratur nach dem Abflammen einer ¾ —1stündigen angehenden Weissglühhitze im Muffel- oder Windofen oder einer ½—¾stün- digen Hitze im Gebläseofen aus. Den behutsam aus dem Ofen genommenen Tiegel lässt man hinreichend erkalten, indem das Zinn längere Zeit flüssig bleibt, und trennt dann den bei gut gerathener Probe unter der farblosen oder grünlichen Schlacke liegenden Zinnkönig von ersterer. Bei reinen Erzen ist der König zinnweiss, dehnbar, blank und folgt, zu feinen Spänen geschnitten, dem Magnete nicht.
Wie bereits bemerkt, erfolgt das Zinn häufig in mehreren Körnern. Sind solche in der Schlacke wahrzunehmen, so müssen sie aus derselben ausgeschlämmt und mit in Rechnung gebracht werden. Man giebt den Zinngehalt bis auf 1 Pfd. an.
Zinnschlacken
beschickt man bei geringeren Gehalten mit schwarzem Fluss und Borax, reichere Schlacken auch noch mit Glas.
X.
Zinn
. Trockne Proben.
Modifica- tionen.
Zur Verminderung der Zinnverschlackung trägt es bei, wenn man das mit ⅕ Holzkohlenpulver gemengte Erz in der bedeckten Tute etwa ¼ Stunde unter der Muffel sehr stark glüht, um das Zinnoxyd zu reduciren, und dann erst beschickt.
Winkler
B. u. h. Ztg. 1864. S. 17.
mengt zur bessern Ansammlung des Zinnes 1 Ctr. Erz mit 1 Ctr. Kupferoxyd, beschickt das Gemenge, ohne Erz und Flussmittel zu mischen, in der vorhin angegebenen Weise und schmilzt unter der Muffel anfangs bei Rothgluth, zuletzt bei angehender Weissgluth 1 Stunde lang, wo sich dann unter einer grüngefärbten durchsichtigen Schlacke
ein
weisses sprödes Zinn-Kupferkorn befindet. Von diesem bringt man den Kupfergehalt in Abzug, der in dem angewandten Kupferoxyd enthalten. Im reinen Zustand finden sich in demselben 79,82 % Cu; ist es nicht völlig rein, so bestimmt man zuvor seinen Kupfer- gehalt, indem man 1 Ctr. Kupferoxyd mit obiger Beschickung in der Tute auf Kupfer verschmilzt. Käufliches Kupferoxyd er- giebt auf diese Weise meist 78,3—78,5 % Cu. Man bringt nach dieser Probe mehr Zinn aus, als ohne Kupferoxydzusatz, und die Könige differiren selten mehr als 30—50 Pfdthle.
Nimmt die Quantität der fremden erdigen und metallischen Beimengungen zu, so müssen der Reduction ein Schlämmen (§. 167) und ein Rösten der Erze bei nachheriger Behandlung mit Säure (§. 168) vorangehen.
Levol
’s Verfahren.
3)
Levol
’s Probe
.
Polyt. Centr. 1857. S. 466.
2 Grmm. nöthigenfalls gerösteter und mit Salzsäure behandelter Zinnstein werden mit ⅕ Holz- kohlenpulver gemengt, in einem Porzellantiegel ¼ Stunde unter der Muffel stark geglüht, um metallisches Zinn zu erzeugen, dann etwa ⅓ gepulvertes Cyankalium auf die Masse geschüttet und noch 5 Min. erhitzt, wobei das Zinn zu
einem
Regulus zusammenschmilzt und eine nahezu zinnfreie Schlacke erfolgt. Diese Probe giebt das höchste Ausbringen, weil sich bei der verhältnissmässig niedrigen Temperatur des schmelzenden Cyan- kaliums weniger Zinn verflüchtigt und Zinnoxyd weniger leicht mit Kieselsäure in Verbindung geht, welche nur durch hohe Temperatur sich wieder aufheben lässt.
Das Cyankalium muss frei von schwefelsaurem Kali sein, weil sich sonst je nach dessen Menge etwas Sn S oder Sn S
2
bildet, welches in der Schlacke bleibt.
Erdm
., J. f. pr. Chem. Bd. 95. S. 503.
§. 167. Proben f. erdenreiche Erze.
§. 167. Proben für Zinnerze mit viel erdigen Beimengungen.
Verfahren.
Derartige Erze müssen einem
Schlämmprozess
in Glas- cylindern (S. 18) oder auf einem Sichertrog (S. 19) unter- worfen werden, bevor sie zum reducirenden Schmelzen (S. 382) kommen, wobei man dann je nach dem Gehalt an strengflüs- sigen Erden mit dem Boraxzusatz bis auf 50 % steigt. Man wendet ein solches Schlämmen auch wohl gleich in der Grube mit Bohrmehl an, um die Abbauwürdigkeit armer Zinnerze (
Zinnzwitter
) zu erforschen (
Sächsische Schlämmprobe
) oder in Aufbereitungswerkstätten, um zu finden, wie viel schmelz- würdiges Gut sich aus einem Haufwerk rohen Erzes wird er- zielen lassen, wonach dann der Werth des Erzes bestimmt wird (
Cornische Waschprobe
).
1)
Sächsische Waschprobe
. Eine dem Volumen nach
Sächsische Waschprobe.
genommene Menge Bohrmehl wird in einem Sichertrog auf die S. 19 angegebene Weise geschlämmt.
2)
Cornische Waschprobe
B. u. h. Ztg. 1859. S. 358.
(Vanning). 50 Kil. von
Cornische Waschprobe.
verschiedenen Seiten des Haufwerks genommenes Probirgut wird fein gerieben, innig gemengt, davon wieder Probe genommen, diese in feiner gepulvertem Zustande durch ein Sieb geschlagen und getrocknet. Je nachdem das Liefererz (black tin) aus der Aufbereitung in Mehlform (crop tin) oder Schlammform (fine tin) von den Hütten dem Volumen oder Gewichte nach angenommen wird, misst man von dem Probirgut entweder in einem kleinen Cylinder von ¼ Noggin = 2,166 Cbzll. = 32,353 C. C. Inhalt eine Probe ab oder nimmt eine Probe von 55—56 Gramm (2 Unz. Avoir-du-poids). Die Probe wird in einer eisernen Schaufel (S. 19) mit Wasser angerührt und derselben einmal eine rotirende Bewegung gegeben, um die leichteren Theile wegzuspülen, dann eine von oben nach unten und von vorn nach hinten gehende und von kleinen Stössen begleitete, damit sich die schwereren Theile nach dem Rande der Schaufel zu an der rechten Seite, die armen Sande sich hinter diesem Ab- satze festsetzen, während das Unhaltige nach dem entgegen- gesetzten Rande fortgeschleudert und durch den Stoss theilweise wieder zurückgebracht wird. Nachdem jetzt die Schaufel auf einem Holzblock unter sie festhaltende Haken geschoben, reibt man den reichen Sand (craze) mit einem eisernen Pistill mög- lichst fein, verwäscht abermals und erhält ein Product (tin witts),
Kerl
, Probirkunst. 25
X.
Zinn
. Trockne Proben.
welches alles Wolfram, den grössten Theil vorhandenen Arsen- kieses, einen grossen Theil Kupfer- und Schwefelkies und wenig Erden enthält. Nach dem Trocknen in der Schaufel über einem Kohlenfeuer röstet man das glänzende Product 15—20 Min. lang auf einem Röstscherben von 0,075 M. Durchmesser, ver- wäscht wieder, reibt abermals auf, schlämmt, trocknet und wiegt das Angereicherte nach Pennyweights und Grains eines Troypfundes (S. 103) aus. Tabellen, je nachdem die Erzprobe gemessen oder gewogen war abweichend, ergeben dann nach dem gefundenen Gewichte des Ausgeschlämmten, wie viel Centner Liefererz aus 1 Tonne rohem Erz bei der Aufbereitung zu er- warten sind. Man erhält durch diese Waschprobe gegen die Analyse etwa 20 % zu wenig.
Probir- methoden.
§. 168. Proben für Zinnerze mit viel metallischen Gangarten.
Unterwirft man den sehr häufig mit metallischen Begleitern (S. 382) vorkommenden Zinnstein einem reducirenden und sol- virenden Schmelzen, so erfolgt ein unreines Zinn. Durch pas- sende Combination des trocknen und nassen Weges lassen sich jedoch die metallischen Stoffe hinreichend entfernen, indem man dieselben entweder aus dem rohen Erz durch
Königswasser
weglöst, wobei das Zinnoxyd nicht angegriffen wird, oder bei Anwesenheit von Schwefel-, Antimon- und Arsenmetallen das Probirgut todt röstet und dann die dabei gebildeten Oxyde durch
Salzsäure
auszieht. Man giebt letzterem Verfahren den Vorzug, wenn das Erz von Königswasser angreifbaren Zinnkies oder andere Schwefelmetalle enthält, welche beim Behandeln mit Säure Schwefel ausscheiden. Dieser kann dann wieder bei der Reduction störende Schwefelmetalle, namentlich eine Schwefel- zinn enthaltende Schlacke erzeugen, wenn man ihn nicht durch Röstung der mit Säure behandelten Substanz entfernt. Wolfram wird von der Säure gar nicht, Zinnsilicat davon nur unvoll- ständig zersetzt, wohl aber, ohne dass Zinnoxyd aufgelöst wird, durch Schmelzen mit
saurem schwefelsauren Kali
, wel- ches auch auf sonstige Metalloxyde, namentlich Eisenoxyd, kräftiger lösend wirkt, als Salzsäure.
Rohes Erz.
1)
Behandlung des rohen Erzes mit Königswasser
.
Levol
’s Methode.
a)
Levol
’s Verfahren
.
Polyt. Centr. 1857. S. 466.
5—20 Grmm. Erz werden kurze Zeit mit kochendem Königswasser behandelt, ausgewaschen,
§. 168. Proben f. kiesige Erze.
getrocknet, bei viel ausgeschiedenem Schwefel calcinirt, der Rückstand mit 1—4 Grmm. Holzkohlenpulver in einer Tute im Muffelofen geglüht (S. 384) und mit 1,5 Grmm. Cyankalium geschmolzen (S. 384), oder das durch Glühen mit Kohle redu- cirte Zinn mittelst Königswassers vollständig ausgezogen, aus der Lösung das Zinn durch reines Zink gefällt und mit Cyan- kalium zu einem Korn geschmolzen.
b)
Moissenet
’s Verfahren
.
B. u. h. Ztg. 1861. S. 170.
Man reinigt das arme
Moissenet
’s Methode.
Erz durch Königswasser, glüht den Rückstand mit Kohle, löst das reducirte Zinn in Salzsäure und fällt aus der Lösung das Zinn durch Zink, welches man in Gestalt eines Knopfes an einem Kupferdraht in die Flüssigkeit hängt. Je nach der Menge des vorhandenen Zinnchlorürs und dem Verhältniss der freien Säure erfolgt das Zinn bald in glänzenden Nadeln, bald schuppig, moosartig oder schwammig mit eingeschlossenem Wasserstoffgas, durch welchen letzteren Zustand die Beendigung der Fällung angezeigt wird. Man nimmt den Zinkknopf aus der Zinnhülle heraus, drückt letztere in einer porzellanen Reibschale mit einem Achatpistill zusammen, trocknet und schmilzt das Zinn bei Zusatz von etwas Stearin zum Korn.
2)
Rösten des Erzes und Digeriren des Röstgutes
Geröstetes Erz.
mit Salzsäure
. 1 Probircentner Erz oder mehr wird mit etwa 20 Pfd. Kohlenstaub gemengt, bis zum Verschwinden jeg- lichen Geruches und Dampfes geröstet, dann aufgerieben, etwa die Hälfte Kohlenpulver zugemengt und gaar geröstet. Das fein aufgeriebene Röstgut versetzt man in einem kleinen Becher- glase mit dem 4—6fachen eisenfreier, farbloser Salzsäure, digerirt fast bei Kochhitze ¼—½ Stunde unter öfterem Um- schwenken des Glases, giesst dann die gelbgefärbte Säure durch ein Filter, wäscht den Rückstand aus, giebt die Waschwasser ebenfalls aufs Filter, giesst wieder frische Säure zu und wieder- holt dies so oft, als dieselbe von aufgelöstem Eisen noch gelb gefärbt wird. Ist dieses nicht mehr der Fall, so decantirt man mit heissem Wasser bis zum Verschwinden der sauren Reaction, damit sich demnächst nicht flüchtiges Chlorzinn bildet. Dann trocknet man den Rückstand im Glase und auf dem Filter, ver- brennt letzteres und unterwirft beide Rückstände zusammen einem reducirenden und solvirenden Schmelzen wie oben (S. 383). Auf diese Weise entfernt man aus dem Röstgut einen Gehalt
25*
X.
Zinn
. Trockne Proben.
an Eisen-, Kupfer-, Antimon-, Wismuth-, Zink-, Bleioxyd, ar- seniger Säure etc. Bei einem grösseren Wismuthgehalt trübt sich das Waschwasser von basischem Wismuthsalz; man muss dann zuvor mehrmals mit verdünnter Salzsäure decantiren, dann erst mit Wasser.
Das mit dem Zinnoxyd chemisch verbundene Eisen- und Manganoxyd lässt sich durch Salzsäure nicht ausziehen, indess ist in den dunkelsten Zinnsteinen nur so wenig (höchstens 2 %) davon vorhanden, dass sie grösstentheils verschlackt werden. Auch wird silicirtes Zinn ohne und mit Bleigehalt (z. B.
Email
) von Salzsäure nur unvollständig zersetzt.
Wolfram und Silicate halten- des Erz.
3)
Schmelzen des Erzes mit saurem schwefel- sauren Kali
. Zur Aufschliessung von
wolframh
altigen Erzen oder Zinnsilicaten (
Schlacken, Emaillen
) wird die feingepulverte Substanz, nachdem etwa darin vorhandenes metal- lisches Zinn (Schlacken) abgesiebt, in die 8—12fache Menge sauren schwefelsauren Kalis vorsichtig eingetragen, welches zuvor in einem Porzellantiegel unter der Muffel geschmolzen ist. Man steigert alsdann die Temperatur so lange, bis keine unveränderten Theile mehr wahrzunehmen sind und das Auf- steigen von Gasblasen nachlässt. Die Schmelze wird mit salz- säurehaltigem Wasser aufgekocht und mit warmem Wasser aus- gewaschen, wobei die Basen zersetzter fremder Silicate sich auflösen, während Zinnoxyd, Kieselerde und Wolframsäure zurückbleiben. Letztere wird durch Digestion mit Aetzammoniak oder Aetzkali ausgezogen und der Rückstand in gewöhnlicher Weise (S. 383) reducirt.
Bei einem Bleigehalt des Probirgutes (z. B.
Emaille
) erfolgt ein bleihaltiges Zinn, aus welchem durch Behandeln mit Sal- petersäure Zinnoxyd abgeschieden, dieses ausgewaschen, geglüht und gewogen werden muss (100 Zinnoxyd enthalten 78,616 Zinn), wenn man es nicht durch reducirendes Schmelzen in metallisches Zinn verwandeln will. Im Uebrigen werden Titan- und Wolfram- verbindungen beim reducirenden und solvirenden Schmelzen verschlackt.
§. 169. Volumetrische Proben.
2. Kapitel.
Volumetrische Proben.
§. 169. Allgemeines.
Es sind mehrere volumetrische Proben,
Ungenauigkeit der Proben.
z. B. von
Gaultier de Claubry
B. u. h. Ztg. 1847. S. 155.
,
Hart
Erdm
., J. f. pr. Chem. Bd. 62. S. 378.
,
Mène
Dingl
., Bd. 117. S. 230.
,
Penny
Erdm
., J. f. pr. Chem. Bd. 55. S. 208.
,
Schwarz
Schwarz
, Massanalyse. 1853. S. 133.
,
Streng
Pogg
., Ann. Bd. 92. S. 62.
u. A. empfohlen, welche darauf beruhen, Zinnchlorür durch Oxydationsmittel von bekanntem Titer (Cha- mäleon, saures chromsaures Kali, Jod in Alkohol etc.) in Chlorid zu verwandeln. Alle diese Methoden geben jedoch un- genaue Resultate in Folge der Unsicherheit des Aequivalent- gewichts von Zinn und Chrom, der Unreinheit der Oxydations- mittel, besonders aber des Luftgehaltes und Verdünnungsgrades, der Stärke und Menge der zur Auflösung verwandten Säure und der davon abhängigen verschiedenen Oxydirbarkeit des Zinnchlorürs etc.
Mulder
Liebig
’s Jahresber. 1858. S. 586.
hat ein Verfahren zur Umgehung dieser Fehlerquellen angegeben, dasselbe ist aber umständlich, dagegen erhält man durch die neueren Proben von
Löwenthal
Erdm
., J. f. pr. Chem. Bd. 76. S. 484.
,
Strohmeyer
Ann. d. Chem. u. Pharm. Bd. 117. S. 261.
und
Lenssen
Erdm
., J. f. pr. Chem. Bd. 78. S. 200.
Graeger
’s Massanalyse. 1866.
zufriedenstellende Resultate.
§. 170. Titrirmethode von
Löwenthal
und
Strohmeyer
.
Hat
Verfahren.
man eine zinnhaltige
Flüssigkeit
zu untersuchen, so misst man sich zur Probe eine gewisse Menge (5—10 C. C.) ab; festes in Wasser lösliches
Zinnsalz
kann in einer bestimmten abge- wogenen Menge (½—1 Grmm.) direct verwandt werden, wäh- rend dagegen nicht in Wasser lösliche Substanzen durch Salz- säure in Lösung versetzt, und gelingt dies nicht, zuvor auf passende Weise aufgeschlossen werden. So ist z. B. in Säuren unlöslicher
Zinnstein
(1—5 Grmm. und mehr), nachdem er zu- vor mit Königswasser etwas digerirt, durch Schmelzen mit 3—4 Theilen Soda im Platintiegel aufzuschliessen; auch kann man denselben nach
Levol
’s Methode (S. 384) durch Glühen mit Kohle reduciren und das erfolgende metallische Zinn durch Salzsäure ausziehen. Sollte dies schwierig gelingen und müsste
XI.
Wismuth
. Trockne Proben.
Königswasser angewandt werden, so muss aus der königsauren Lösung das Zinn durch Zink ausgefällt und ersteres dann in Salzsäure gelöst werden, weil die nachstehende Probe die An- wesenheit des Zinnes als
Chlorür
voraussetzt, weshalb sich ein Auflösen im Kohlensäurestrom empfiehlt. Die Zinnchlorür- lösung fügt man nun zu einer im Kochen befindlichen Lösung von Eisenchlorid mit freier Salzsäure und lässt noch kurze Zeit kochen, wobei aus dem im Ueberschuss vorhandenen Eisen- chlorid das Zinnchlorür eine entsprechende Menge Eisenchlorür reducirt, welches letztere dann, nach gehöriger Verdünnung, in der gelbgefärbten Lösung durch Chamäleonlösung (S. 355) titrirt wird. Der Titer des letzteren wird dadurch bestimmt, dass man 0,2 Grmm. frisch gefälltes Zinn im Kohlensäurestrom im Platin- tiegel in Salzsäure löst, wie eben angeführt mit Eisenchlorid behandelt und die zu titrirende Chamäleonlösung so lange hinzu- fügt, bis der letzte Tropfen die Flüssigkeit deutlich färbt.
Erfahrungsmässig braucht man zu dem Eisenchlorür immer mehr Chamäleon, als zu der ursprünglichen Menge Zinnchlorür, von der das Eisenchlorür gebildet wurde. Um in dieser Be- ziehung eine Correction vorzunehmen, nimmt man eine gleiche Menge Wasser, wie Flüssigkeit zum Hauptversuche, fügt so viel Eisenchloridlösung hinzu, bis die entstandene Färbung der von der eisenchloridhaltigen Zinnflüssigkeit nahezu gleicht, fügt tropfenweise Chamäleonlösung zu, bis wieder nahezu gleiche Färbung entsteht, zieht dann die hierzu verbrauchte Chamä- leonmenge von der bei der Hauptprobe gebrauchten ab und be- rechnet aus dem Rest den Zinngehalt. 2 Aeq. Eisen entsprechen 1 Aeq. Zinn (Sn Cl + Fe
2
Cl
3
= Sn Cl
2
+ 2 Fe Cl).
Eisenhaltige Zinnverbindungen
löst man in Salz- säure, fällt das Zinn aus der Lösung während etwa 12 Stunden durch Zink, wäscht das Zinn aus, löst es in Salzsäure und verfährt in angegebener Weise.
XI. Wismuth.
Probir- methoden.
§. 171. Allgemeines.
Für die Untersuchung der Wismutherze (
gediegen Wismuth, Wismuthglanz
, Bi mit 81,25 Bi,
Nickelwismuthglanz
, Ni (Ni, Bi) mit 10,4 Bi, 22 Ni und
§. 172. Proben f. gediegen Wismutherz.
11,7 Co,
Wismuthocker
, Bi mit 89,7 Bi) giebt der
trockene Weg
mehr oder weniger genaue Resultate, während es an guten massanalytischen Methoden ganz fehlt. Gesellen sich zu den eigentlichen Wismutherzen andere Erze, hauptsächlich
Kobalt-
und
Nickelerze
, zuweilen
Zinn-, Blei-
und
Kupfererze
, so genügt für diese und daraus erfolgte Hüttenproducte entweder der trockene Weg (
wismuthhaltige Nickel-
und
Kobalt- erze, Kobaltspeisen
), oder es muss zur Scheidung des Wismuths von damit bei der Schmelzprobe legirten Metallen (
Zinn, Kupfer, Blei, Silber, Antimon, Arsen
) der
nasse Weg
angewandt werden (
wismuthhaltiges Blick- silber, Bleistein, Abstrich, Glätte, Testasche
etc.).
1. Kapitel.
Trockne Proben.
§. 172. Probirmethoden.
Diese können abweichen, je nach-
Auswahl der Probirmetho- den.
dem das Wismuth im
gediegenen, oxydirten
oder
ge- schwefelten
Zustande vorkommt.
A. Proben für gediegen Wismutherz.
1)
Saigerprobe
. Wenngleich diese Probe wegen eines
Anwend- barkeit.
mehr oder weniger grossen Rückhaltes von Wismuthkörnern im Saigerrückstand um so weniger Anspruch auf Genauigkeit zu machen hat, je ärmer das Erz ist, so kann sie doch zweck- mässig zur Controle des Saigerprozesses im Grossen dienen.
Bis 500 Grmm. und mehr haselnussgrosse Erzstücke werden
Verfahren.
in einen am Boden durchlöcherten Thontiegel gethan, dieser bedeckt in einen zweiten Tiegel zur Aufnahme des ausgesaiger- ten Wismuths gestellt, die Fugen gut verstrichen, der untere Tiegel bis nahe an seinen Rand mit Asche oder Sand umgeben und der obere Tiegel mit glühenden Kohlen umschüttet, welche man durch ein umgestelltes cylindrisches Eisenblech zusammen- hält und mittelst eines kleinen Blasbalges anfacht. Bei anhal- tender Rothglühhitze saigert dann das Wismuth aus der streng- flüssigeren Gangart aus und gelangt in den unteren Tiegel. Bei zu hoher Temperatur tritt eine Verflüchtigung von Wismuth ein, bei zu niedriger bleibt mehr Metall in den Rückständen, was
XI.
Wismuth
. Trockne Proben.
auch eintritt, wenn das Erz in zu kleinen Stücken angewandt worden. Tritt bei nicht gut verstrichenen Fugen am Deckel und zwischen oberem und unterem Tiegel Luft zum Erz, so findet eine Oxydation des Wismuths statt. Das aus dem Unter- satz genommene und verwogene Wismuth kann dann nach §. 174 auf fremde Metalle untersucht werden.
Schmelzprobe.
2)
Schmelzprobe
. Dieselbe, auf die unter
B.
angegebene Weise ausgeführt, giebt genauere Resultate, als die Saigerprobe und gestattet die gleichzeitige Mitbestimmung eines an Schwefel oder Sauerstoff gebundenen Wismuthgehaltes.
B. Proben für geschwefelte oder oxydirte Wismuthverbindungen.
Probir- methoden.
Die hierher gehörigen Proben eignen sich für alle Sub- stanzen, in denen Wismuth gediegen, oxydirt, an Tellur ge- bunden, geschwefelt oder in allen diesen Zuständen zusammen vorkommt. Ein erfolgendes unreines Wismuthkorn muss auf nassem Wege weiter behandelt werden. Die besten Resultate giebt eine nach Art der
Plattner
’schen Löthrohrprobe aus- geführte Wismuthprobe.
Verfahren.
1)
Probe mit schwarzem Fluss
. Diese wird ähnlich wie eine Harzer Bleiprobe (S. 152) ausgeführt, indem man 1 Probircentner Erz in einer Bleitute mit dem 2—3fachen Pot- asche und Mehl und 50—100 % Boraxglas mengt, das Ganze mit einer starken Kochsalzdecke versieht und wie bei einer Bleiprobe behandelt, nur eine etwas geringere Hitze giebt, weil Wismuth leichter schmilzt und flüchtiger als Blei ist. Damit eine recht leichtflüssige Schlacke entsteht, giebt man einen bedeutenden Boraxzusatz.
Diese Probe leidet an denselben Mängeln, wie die Harzer Potaschenprobe (S. 154), aber auch eine Röstreductionsprobe mit Potasche und einem grösseren Mehlzusatz giebt zu wenig Wismuth.
Zur
Joachimsthaler
Schmelzhütte wurden früher die Wis- muthproben wie die Bleiproben ausgeführt, gaben aber, nament- lich bei sehr armen Erzen, sehr differirende Resultate, was
J. Wagner
veranlasste, nachstehende bessere Methode einzuführen:
1 Probirctr. feingeriebenes Erz wird mit 40 Pfd. Soda und 25 Pfd. Eisendrehspänen bei einer Kochsalzdecke geschmolzen. Man erhält höhere und wenig differirende Wismuthgehalte und die Proben mit Soda sind wohlfeiler, als die mit schwarzem Fluss.
§. 172. Proben f. geschwefelte u. oxydirte Erze.
Bei einem
Antimongehalt
röstet man das Erz und, wenn viel
Arsen
vorhanden, so glüht man das Probirgut zuvor in einer bedeckten Tute. Im Uebrigen bestimmt man in
Nickel
- und
Kobalterzen
einen Wismuthgehalt auf die S. 224 angegebene Weise.
Tellurwismuth
mit 52—86,6 Bi giebt bei 1 stün- digem Schmelzen in mässiger Rothglühhitze mit dem 2fachen geglühten Weinstein in einem lutirten Tiegel seinen Wismuth- gehalt ab Wird die Tellurkalium enthaltende Schlacke zer- rieben, auf einem Filter mit ausgekochtem und wieder erkal- tetem Wasser ausgelaugt, so scheidet sich aus der dunkelrothen Lösung an der Luft graues Tellur aus.
2)
Probe mit Cyankalium
Das Probirgut wird nach
Verfahren.
H.
Rose
Pogg
. Ann. Bd. 91. S. 104.
in einem nicht zu kleinen Porzellantiegel mit dem 5fachen Cyankalium einige Zeit geschmolzen, worauf man die erfolgenden Metallkörner rasch mit Wasser auswäscht, dieselben mit wässrigem, nicht zu starkem Alkohol trocknet und wägt. Bei nicht vollständiger Zersetzung des Schwefelwismuths bleibt ein schwarzes Pulver zurück und das Schmelzen mit Cyan- kalium muss wiederholt werden. Schwefelwismuth erfordert längere Zeit zum Schmelzen, als z. B. Wismuthoxyd und ba- sisches Chlorwismuth.
3)
Probe nach Analogie der
Plattner
’schen
Verfahren.
Löthrohrprobe
. 1 Probircentner Erz, bei einem grösseren Arsengehalt nöthigenfalls geglüht, wird mit 25—30 Pfd. dickem Eisendraht und 50—200 Pfd. feinem Silber in feinen Schnitzeln oder Körnern in eine Bleitute gethan, mit dem 2—3fachen Pot- asche und Mehl und 30—50 Pfd. Boraxglas bedeckt, eine Koch- salzdecke gegeben, auf diese ein Kohlenstückchen gelegt und nach Art einer Bleiprobe (S. 156) im bedeckten Tiegel unter der Muffel geschmolzen. Hierbei wird Schwefelwismuth theils vom Eisen, theils vom Alkali entschwefelt und giebt mit dem Silber eine Legirung, welche, ohne zu spröde zu sein, sich von dem mit Schwefeleisen überzogenen Eisen mit einiger Vor- sicht durch den Hammer trennen lässt. Die Legirung lässt sich sogar ausplatten, wenn auf 1 Theil Wismuth 3—4 Theile Silber vorhanden sind. Der nach Abzug des Silbers bleibende Ueber- schuss giebt den Wismuthgehalt des Königs an, insofern das Erz nicht selbst einen grösseren
Silbergehalt
besitzt, der dann besonders bestimmt werden muss. Eine nicht zu grosse Menge
XI.
Wismuth
. Nasse Proben.
als Schwefelkupfer vorhandenes
Kupfer
wird bei dieser Probe verschlackt; ein
Antimongehalt
muss durch vorheriges Rösten beseitigt werden, ein
Bleigehalt
sammelt sich zum grössten Theil im Wismuthsilberkorn an. Bei Anwesenheit von
Arsen
zeigt sich neben dem weissen Wismuthsilber eine graue Speise, durch Hammerschläge davon zu trennen. Substanzen mit einem grösseren Arsengehalt werden vor dem Schmelzen in einer bedeckten Tute geglüht; solche, welche Ni, Co und Cu im oxydirten Zustande enthalten, müssen zuvor in der Tute mit Schwefel oder Arsen geglüht werden.
2. Kapitel.
Nasse Proben
.
Anwend- barkeit.
§. 173. Allgemeines.
Seltener wird der nasse Weg direct für die Wismuthbestimmung in Erzen und Producten angewandt, als zur Ermittlung des Wismuthgehaltes in einem bei Schmelz- proben erhaltenen unreinen Wismuthkönige. Die häufigsten Ver- unreinigungen in demselben sind
Blei, Kupfer
und
Zinn
.
§. 174. Probirmethoden.
Ullgren
’s Methode.
1)
Ullgren
’s Verfahren
für
Blei-, Kupfer-
und
Zinn enthaltendes Wismuth
Berzelius
’ Jahresber. Bd. 20. Hft. 2.
Man erwärmt das zerkleinte spröde Wismuthkorn mit reiner Salpetersäure, filtrirt entstan- denes
Zinnoxyd
ab, wässert dasselbe mit Weingeist aus, trocknet und wiegt.
Antimon
verhält sich ähnlich wie Zinn. Zum weingeistigen Filtrat fügt man kohlensaures Ammoniak im Ueberschusse, trennt die ammoniakalische Kupferlösung vom Niederschlage (kohlensaures Wismuth- und Bleioxyd) durch Fil- triren, dampft das Filtrat mit etwas Schwefelsäure ab und fällt nach der schwedischen Methode (S. 198) das
Kupfer
durch Eisen. Die gut ausgesüssten kohlensauren Salze löst man in einem Kolben noch feucht in Essigsäure auf und stellt in die Flüssigkeit einen blanken Bleistreifen so ein, dass derselbe durch die ihn ganz bedeckende Flüssigkeit vor dem Luftzutritt ge- schützt wird. Das verschlossene Gefäss bleibt einige Stunden zur Fällung des Wismuths durch Blei stehen. Die Reaction ist beendigt, wenn ein in die Flüssigkeit gehaltener blanker Blei- streifen keinen Ueberzug mehr erhält. Man wässert dann das
§. 174. Probirverfahren.
Wismuth im Kolben wiederholt durch Decantiren mit gekochtem und wieder erkaltetem Wasser aus, füllt den Kolben ganz mit Wasser, hält über dessen Mündung eine Tassenschale, kippt ersteren um, lässt sich das Wismuth nebst Bleistreifen in die Tassenschale entleeren, zieht den noch theilweise mit Wasser gefüllten Kolben seitlich aus der Schale weg, entfernt alles Wismuth vom Bleistreifen, spült letzteren nochmals ab, trocknet das Wismuth wie bei der schwedischen Kupferprobe (S. 200) rasch bei höchstens 120°C. und wiegt. Ein
Bleig
ehalt ergiebt sich schliesslich aus dem Gewichtsverlust des ursprünglich an- gewandten Königs, nachdem Zinn, Kupfer und Wismuth in Rech- nung gekommen.
2)
Patera
’s Methode
Bericht über die erste allgem. Versamml. d. Berg- u. Hüttenmänner in Wien. Wien 1859. S. 94.
für silber- und wismuthhal-
Patera
’s Verfahren.
tiges Blei (Werkblei)
. Man löst in verdünnter Salpeter- säure, fügt zur Bildung von Chloriden einen Ueberschuss von Salzsäure hinzu, versetzt die Lösung mit starkem Weingeist, bringt das ausgeschiedene Chlorsilber und Chlorblei auf ein ge- wogenes Filter, süsst mit Weingeist aus, trocknet und wiegt, treibt dann die Masse auf einer Capelle mit etwas Blei ab und findet so direct das Silber. Dieses wird auf Chlorsilber umge- rechnet, dessen Gewicht, von dem des Chlorbleies und Chlor- silbers zusammen abgezogen, das Gewicht des Chlorbleies er- giebt, aus welchem sich der Bleigehalt berechnen lässt. Aus der weingeistigen Lösung fällt man das Wismuth durch kohlen- saures Ammoniak, glüht den ausgesüssten und getrockneten Niederschlag und bestimmt das Wismuth als Oxyd. Ein in dem ammoniakalischen Filtrat vorhandener Kupfergehalt kann nach dem Abdampfen mit Schwefelsäure durch Eisen ausgefällt werden.
3)
Verfahren zur Untersuchung von bleihaltigem
Combin.nass und trockne Weg.
Wismuth
. Man löst in einem Kolben die ausgeplattete Le- girung in verdünnter Salpetersäure, engt mit etwas Schwefel- säure ein, bis dieselbe zu verdampfen beginnt, verdünnt die abgekühlte Masse mit Wasser, filtrirt das schwefelsaure Bleioxyd ab, süsst aus, trocknet und glüht, wonach sich dann im Sulphat der Bleigehalt berechnen lässt (100 Pb S enthalten 68,3 Pb), in- sofern man ersteres nicht gleich mit Potasche, Mehl und Eisen (S. 156) auf Blei verschmilzt. Aus dem bleifreien Filtrat fällt
XII.
Quecksilber
. Trockne Proben.
man durch kohlensaures Ammoniak kohlensaures Wismuthoxyd, welches nach dem Aussüssen und Trocknen mit Potasche und Mehl bei einer Kochsalzdecke etwa ¼ Stunde in der rothglühen- den Muffel geschmolzen wird, wobei ein Wismuthkönig erfolgt.
XII. Quecksilber.
Probir- methoden.
§. 175. Allgemeines.
Bei den Quecksilberproben auf
trock- nem Wege
wird das Metall verflüchtigt und seine Dämpfe con- densirt. Je nachdem das Quecksilber schon metallisch oder legirt, als Amalgam, vorhanden (
gediegen Quecksilber
, zuweilen mit etwas Gold und Silber, natürliche und künstliche
Amal- game, Rückstände von der Amalgamation
etc.) oder an electronegative Körper gebunden ist (
Zinnober
, Hg mit 86,2 Hg, zuweilen im innigen Gemenge mit bituminösen und erdigen Stoffen und dann
Lebererz, Corallenerz, Branderz
etc. genannt,
Hornquecksilber
, Hg Cl mit 84,9 Hg, manche
Fahlerze
(Cu, Fe, Zn, Hg)
4
(Sb, As) mit 2—15 Hg etc.), bedarfs zur Verflüchtigung des Metalles nur eines Erhitzens ohne alle Zuschläge oder mit solchen (Alkalien, Eisen, Kalk, Glätte), um die electronegativen Bestandtheile (Schwefel, Chlor) zu entfernen. Sehr arme Erze erfordern noch eine Vorbereitung auf
nassem Wege
.
Die zur Quecksilberbestimmung vorgeschlagenen
mass- analytischen Methoden
sind keiner allgemeinen Anwen- dung fähig.
1. Kapitel.
Trockne Proben.
Verfahren.
§. 176. Proben für gediegen Quecksilber und Amalgame.
Man erhitzt, je nach dem Quecksilbergehalt, 5—10 Grmm. und mehr Probirgut in einer gläsernen oder eisernen Retorte, letztere mit abschraubbarem Hals, anhaltend bis etwas über den Destil- lationspunct des Quecksilbers (360°C.) über Kohlenfeuer oder
§. 177. Proben f. geschwefelte Erze.
im Windofen, so dass das Innere der Retorte vollständig von der Hitze durchdrungen wird. Zur Condensation der ent- wickelten Quecksilberdämpfe lässt man den Retortenhals
so eben
in in
einem Becherglase befindliches kaltes Wasser tauchen und umwickelt denselben mit einem stets nass zu haltenden Lein- wand- oder Papierstreifen, dessen Ende zur Aufsaugung von Wasser in dieses eintaucht. Auch wendet man wohl einen am Retortenhals angebundenen, im Wasser liegenden leinenen Sack als Vorlage an. Hört die Bildung von Quecksilbertröpfchen in der Vorlage auf, so reinigt man den Retortenhals durch Klopfen und Auskehren mit einer Federfahne von anhaftendem Queck- silber, lässt dasselbe zusammenfliessen, was durch Aufkochen mit Wasser oder Zusammenreiben mit etwas Kalkmehl und Wasser befördert wird, thut dasselbe in ein tarirtes Becher- gläschen, nimmt mittelst Löschpapiers oder gebrannten Kalkes noch vorhandenes Wasser vollständig weg und wiegt.
Die Destillation des Quecksilbers kann vollständiger in einer Glasröhre nach dem im folgenden Paragraph zu beschreibenden Verfahren von
Marchand
ausgeführt werden.
§. 177. Proben für geschwefelte und chlorirte Quecksilber-
Theorie.
verbindungen.
Zur Bindung des Schwefels im Zinnober wendet man zweckmässiger Alkalien
Berthier
, in
Karst
. Arch. 1. R. XIX, 256.
, namentlich Potasche und Mehl oder schwarzen Fluss, dessen Kohlenstoffgehalt die Entschwefelung be- fördert (S. 126), an, als Aetzkalk oder Eisen, weil letztere zur voll- ständigen Zerlegung des Zinnobers eine höhere Temperatur er- fordern, bei welcher sich leicht Schwefelquecksilber in Substanz sublimirt, wenn man sich nicht eines zweckmässig construirten Apparates bedient. Gewöhnliche Retorten — man wendet zur Destillation entweder thönerne Röhren und Retorten, nöthigen- falls vorher mit einem Glasüberzug versehen, oder gusseiserne thonbeschlagene Retorten mit einem abschraubbaren Halse an, welche letzteren zwar etwas angegriffen werden, aber völlig dicht sind — stehen in dieser Beziehung dem Apparate von
Rose, Erdmann
und
Marchand
nach, welcher die besten Re- sultate giebt.
Je ärmer die Erze, desto mehr Probirgut muss man nehmen
Quecksilber verluste.
und desto ungenauer fallen die Proben aus.
Glowacki
Ann. d. min. 1 livr. de 1854. p. 31. B. u. h. Ztg. 1854. S. 357.
hat
XII.
Quecksilber
. Trockne Proben.
zur Bestimmung der Quecksilberverluste Mischungen von metal- lischem Quecksilber und Schwefel gemacht, diese mit Kalk einer Destillation unterworfen und dabei folgende Resultate erhalten:
Danach sind die Differenzen bei Erzen mit 1—4 % Queck- silber schon sehr gross.
Vorbereitung sehr armer Erze.
Sehr arme Erze
werden nach
Berthier
Ann. d. min. 4 sér. III, 820. Bgwfd. VII, 430.
auf die Weise zweckmässig vorbereitet, dass man 50—100 Grmm. und mehr mit Königswasser digerirt, den Rückstand gut aussüsst, die Flüssigkeit zur Trockne dampft und den Quecksilberchlorid enthaltenden Rückstand einer Destillation unterwirft. Da die Chlorverbindungen des Quecksilbers weit flüchtiger sind, als die Schwefelverbindungen, so bedarf es, um die Sublimation unzersetzten Chlorides zu verhindern, eines innigen Zusammen- reibens der Masse mit der 3fachen Menge schwarzen Flusses. Noch wirksamer ist es, beide Substanzen unter Zusatz von Wasser zusammen zu reiben und die Masse dann wieder zu trocknen. Bestand die Gangart hauptsächlich aus Kalk, so zieht man diesen zweckmässig vor der Behandlung mit Königswasser durch mässig starke Essigsäure aus.
Einwirkung
f
lüchtiger Sub- stanzen.
Zur Zerlegung des Zinnobers, welchem andere flüchtige Substanzen, wie
Arsen, Schwefelarsen
etc. beigemengt sind, bedient sich
Berthier
Ann. d. min. 3 sér. XIX. 706. Bgwfd. V, 127.
der 4—5fachen Menge
Bleiglätte
. Schon bei mässiger Hitze verflüchtigt sich das Quecksilber voll- ständig, der daran gebundene Schwefel wird in schweflige Säure
§. 177. Proben f. geschwefelte Erze.
verwandelt und Schwefelarsen giebt mit der Glätte eine schlackige Masse. Damit die Retorte vor beendigter Operation nicht von der Bleiglätte zerfressen wird, muss man sie nur allmälig und mässig erhitzen. Quecksilberchlorid wird von Bleiglätte nicht verändert und verflüchtigt sich beim Erhitzen unzersetzt. Bei Zusatz von Kohle reducirt sich das Chlorid nur zu sich eben- falls sublimirendem Chlorür, so dass das beste Mittel zur Zer- legung der Quecksilberchloride schwarzer Fluss ist.
Das bei der Destillation erfolgende Quecksilber kann ge- ringe Mengen von Blei, Wismuth, Zink, Zinn, Quecksilber- oxyd etc. enthalten, welche nur durch Anwendung chemischer Mittel zu beseitigen sind.
Folgende Probirmethoden können zur Anwendung kommen:
Probir- methoden.
1)
Verfahren von
Rose
Pogg
., Ann. Bd. 110. S. 546.
,
Erdmann
und
Mar-
Destilliren i
n
Röhren.
chand
.
Erdm
., J. f. pr. Chem. Bd. 31. S. 385.
Nach Art einer organischen Analyse bringt man an das hintere zugeschmolzene Ende einer 44 Cm. langen und 15 Mm. weiten Röhre von schwerschmelzigem Glase eine etwa 5 Cm. lange Magnesitlage, davor eine Schicht wasserfreien Aetzkalk, dann das innige Gemenge von Erz mit überschüssi- gem gebrannten Kalk, davor Kalk, mit welchem man den Mischungsmörser ausgerieben hat, davor reinen Kalk und zu vorderst einen losen Asbestpfropf. Die am offenen Ende in einem stumpfen Winkel gebogene und zu einer Spitze ausge- zogene Glasröhre taucht mit dieser eben
in in
einem Kolben enthaltenes Wasser. Beim allmäligen Erhitzen der Röhre von hinten nach vorn durch glühende Kohlen in einem organischen Verbrennungsofen entwickeln sich Quecksilberdämpfe, welche sich theils im gebogenen Röhrenende, theils im Wasser conden- siren. Nach beendigtem Prozess schneidet man ersteres ab, spült darin haftendes Quecksilber in den Kolben, schüttelt dessen Inhalt um, lässt einige Zeit stehen, giesst das klare Wasser ab, schüttet das Quecksilber in einen gewogenen Por- zellantiegel, nimmt noch vorhandenes Wasser mit Löschpapier weg und trocknet nöthigenfalls noch unter einer Glocke über Schwefelsäure. Die aus dem Magnesit entwickelte Kohlensäure verhütet eine Oxydation des Quecksilbers.
Dieses Verfahren giebt die genauesten Resultate.
XII.
Quecksilber
. Trockne Proben.
Destilliren in Retorten.
2)
Gewöhnliche Destillirmethode
. Je nach der Reich- haltigkeit des Erzes werden 125—1500 Gramm Erz mit der Hälfte oder dem gleichen Gewicht schwarzen Fluss innig gemengt, in eine dichte Thon- oder besser gusseiserne, aussen thonbe- schlagene Retorte mit abschraubbarem Hals gethan, mit schwarzem Fluss bedeckt, der Hals mittelst einer Federfahne gereinigt und die Retorte in eine mässige Rothgluth über einer geeigneten Feuerung (S. 66) versetzt, nachdem eine Vorlage in der S. 397 angegebenen Weise angebracht. Es müssen nicht blos Boden und Seitenwände, sondern auch der obere Theil der Retorte ge- nügend erwärmt werden.
Das weitere Verfahren ist ganz, wie S. 397 angegeben.
Bei gerathenen Proben stimmen Probe und Gegenprobe überein, und es befindet sich im Hals der Retorte kein unzer- setzter Zinnober, was auf die Anwendung einer richtigen, nicht zu hohen Temperatur deutet. Insofern man durch vorsichtiges Arbeiten mechanische Versuche vermieden und dichte Retorten angewandt hat, können die erhaltenen Resultate sehr wohl zur Werthbestimmung eines Erzes und zur Controle des Hüttenpro- zesses dienen.
Wegen unvollständigerer Zersetzung des Zinnobers durch Kalk (½—gleiches Gewicht) oder Eisenfeile (25—50 %) bei der erforderlichen starken Rothglühhitze bis angehenden Weissglüh- hitze (S. 397) fallen die Resultate bei diesen Zuschlägen leicht ungenauer aus.
Destilliren in Oefen.
3)
Verfahren zu Idria
.
Ann. d. min. 1 livr. de 1854. S. 31. B. u. h. Ztg. 1854. S. 394.
Von jeder Erzpost werden 8 Proben genommen, jede zu 1 Probircentner (¼ Pfd. Civil- gewicht) mit 2—3 Löffeln gepulvertem Kalk beschickt und in 8 eisernen Retorten eines Galeerenofens (Taf. VII. Fig. 143—145) erhitzt, nachdem die Vorlagen angefügt und die Zwischen- räume sorgfältig lutirt. Die dem Feuerungsraum und Fuchse näher gelegenen Röhren geben erfahrungsmässig ein geringeres Ausbringen, als die mittleren Röhren, weshalb man erstere gar nicht beschickt.
Sobald die leeren Röhren stark rothglühen, sieht man den Prozess als beendigt an. Das aus den nicht gekühlten Vor- lagen ausgegossene Quecksilber wird von jeder Probe gewogen
§. 178. Massanalyt. Probe.
und von allen 8 Proben der Durchschnitt genommen, wo man den wahren Gehalt annähernd erfährt.
2. Kapitel.
Nasse Proben.
§. 178. Allgemeines.
Es sind eine Anzahl massanalytischer
Werth der volumetr. Methoden.
Methoden, z. B. von
Liebig
Ann. d. Chem. u. Pharm. Bd. 85. S. 289, 307.
,
Streng
Pogg
. Ann. Bd. 92. S. 73.
,
Hempel
Ann. d. Chem. u. Pharm. Bd. 110. S. 176.
, F.
Mohr
Mohr
, Titrirmethode. 1862. S. 199.
,
Scheerer
Dess. Lehrb. d. Chemie, I, 511.
,
Personne
Dingl
., Bd. 169. S. 202.
u. A. vorgeschlagen, welche zum Theil wohl genaue Resultate geben, aber zum Theil complicirt und meist einer allgemeinen Anwendung nicht fähig sind, indem sie die Abwesenheit gewisser Substanzen voraussetzen.
Am einfachsten sind noch die Methoden von
Mohr
und
Scheerer
.
§. 179. Massanalytische Methoden.
1)
Mohr
’s Verfahren
. Man versetzt das Quecksilber in
Mohr
’s Methode.
Chloridlösung und fügt eine alkalische Lösung von Eisenoxy- dulsalz hinzu, wo dann das Chlorid in Chlorür verwandelt wird und ein Theil des Eisenoxyduls in Oxyd übergeht (2 Hg Cl + 2 Fe Cl = Hg
2
Cl + Fe
2
Cl
3
). Der Rest des Eisenoxyduls wird mit Chamäleon zurücktitrirt.
Salpetersäure darf nicht anwesend sein, sondern muss durch Eindampfen der Flüssigkeit mit Salzsäure zur Trockne ausge- trieben werden.
2)
Scheerer
’s Methode
. Die Quecksilberoxydul ent-
Scheerer
’s Methode.
haltende Lösung wird verdünnt, gelinde erwärmt und unter starkem Schütteln in Zwischenräumen titrirte Lösung von unter- schwefligsaurem Natron so lange hinzugetröpfelt, bis kein brauner Niederschlag von Quecksilbersulphür mehr entsteht, welcher sich rasch absetzt (Hg N + Na S = Hg + Na S + N). Bei 12,4 Gramm Natronsalz (Na S + 5 aq.) im Liter Lösung entsprechen
Kerl
, Probirkunst. 26
XIII.
Antimon
. Pr. auf Ant. crud.
10 C. C. der letzteren mit 0,124 Grm. Salz 0,208 Grm. Queck- silberoxydul = 0,200 Grm. Quecksilber.
Es müssen bei dieser Probe Metalle abwesend sein, welche aus einer Lösung durch unterschwefligsaures Natron ebenfalls geschwefelt werden würden (Blei, Kupfer, Silber, Gold, An- timon, Arsen etc.).
XIII. Antimon.
Antimonerze.
§. 180. Allgemeines.
Das hauptsächlichste Antimonerz ist das
Grauspiessglanzerz
, Sb mit 71,4 Sb; in neuerer Zeit kommen jedoch auch
Antimonblüthe
Sb mit 83,37 Sb und
Rothspiessglanzerz
Sb Sb
2
mit 75,05 Sb zur Verhüttung.
Probir- methoden.
Die Antimonproben bezwecken entweder die Bestimmung des metallischen Antimons (
Regulus antimonii
) in einem ge- schwefelten oder oxydirten Erze oder den Gehalt an Schwefel- antimon (
Antimonium crudum
) in dem Grauspiessglanzerz, beide auf
trocknem Wege
. Es werden dabei um mehrere Procente ungenaue Resultate erhalten, welche indess zur Con- trole des grossen Betriebes meist dienen können.
Zur genauen Antimonbestimmung in Erzen und Hüttenpro- ducten muss der
gewichtsanalytische nasse Weg
ge- wählt werden. Die
massanalytische
Bestimmung des Anti- mons [z. B. mittelst Jodlösung
Mohr
, Titrirmethode. 1862. S. 261.
und nach
Schneider
’s
Pogg
. Ann Bd. 110. S. 634.
Ver- fahren] befriedigt nicht.
1. Kapitel.
Proben auf Antimonium crudum.
Saigerprobe.
§. 181. Saigerprobe.
Man saigert das schon bei mässiger Rothglühhitze schmelzende Schwefelantimon aus den strengflüs- sigeren Gangarten in ganz derselben Weise aus, wie beim Aus-
§. 183. Proben auf met. Ant.
schmelzen des Wismuthes aus seinen Erzen (S. 391) angegeben ist, indem man zur Probe bis 500 Gramm und mehr Erz in haselnuss- bis wallnussgrossen Stücken anwendet.
Das in höheren Temperaturen flüchtige, im Untersatz an- gesammelte Antimonium crudum zeigt ein strahlig-krystalli- nisches Gefüge.
Die Rückstände können noch 10—12 % Antimon in Gestalt von Schwefelmetall und bei nicht gehörigem Luftabschluss von Oxyd und Oxysulphuret enthalten.
§. 182. Indirecte Probe.
Bei in Säuren unlöslichen Gang-
Indirecte Probe.
arten digerirt man 1—2 Gramm sehr feingepulvertes Erz mit Salzsäure, bis unter Entwicklung von Schwefelwasserstoff alles Schwefelantimon aufgelöst ist, filtrirt, wäscht mit durch Salz- säure oder Weinsteinsäure stark angesäuertem Wasser aus, trocknet das Filter und glüht den Rückstand, wo sich aus der Differenz der Gehalt an Schwefelantimon ergiebt, aus welchem sich der an metallischem Antimon berechnen lässt. Bei einem Bleige- halt des Erzes kann Chlorblei im Rückstande bleiben, wenn nicht hinreichend ausgewaschen wird.
2. Kapitel.
Proben auf metallisches Antimon.
§. 183. Allgemeines.
Sämmtliche Proben sind mit Mängeln
Werth der Probir- methoden.
behaftet, welche ihren Grund theils in der Flüchtigkeit, theils in der Verschlackbarkeit des Antimons als Oxyd und Schwefel- metall haben. Antimonoxyd mit kohlensaurem Alkali zusammen- geschmolzen, treibt die Kohlensäure aus, beim Behandeln der Masse mit Wasser bleibt alkalifreies Oxyd zurück; schmilzt man das Antimonoxyd mit Alkalihydraten, so kann die Schmelze in Wasser völlig in Lösung gebracht werden. Wird Schwefelan- timon zur Entschwefelung mit alkalischen Substanzen (Potasche, Soda, schwarzem Fluss) zusammengeschmolzen (S. 129), so scheidet sich unter Bildung von Schwefelalkali und schwefel- saurem Alkali zwar metallisches Antimon ab, aber durch das Schwefelalkali wird Schwefelantimon als Schwefelsalz in der Schlacke mehr zurückgehalten, als z. B. Schwefelblei (S. 154).
Durch einen Eisenzusatz lässt sich zwar das Schwefelsalz zerlegen und der grösste Theil des Antimons abscheiden, allein
26*
XIII.
Antimon
. Pr. auf met. Ant.
letzteres nimmt einen Ueberschuss des Eisens als Antimoneisen auf und das Gewicht des Antimons wird zu hoch gefunden. Ausserdem geht ein Gehalt des Erzes an Blei, Kupfer und Arsen zum grössten Theil ins Antimon.
Um den wirklichen Antimongehalt ungefähr zu ermitteln, muss der Antimonkönig gepulvert, mit Salpetersäure digerirt, das gebildete Antimonoxyd nach dem Verdünnen der Flüssigkeit abfiltrirt, ausgesüsst, getrocknet, mit dem Filter in einem Blei- scherben geglüht und durch das 3fache schwarzen Fluss redu- cirt werden. Die fremden Metalle bleiben im Filtrat. Bei diesem Verfahren findet allerdings auch ein Antimonverlust durch nicht völlige Unlöslichkeit des Antimonoxydes in Salpetersäure und durch die Verschlackbarkeit des Antimonoxydes beim Schmelzen statt. Es kann aber auch ein Bleigehalt beim Antimonoxyd bleiben.
§. 184. Niederschlagsproben für geschwefelte Substanzen.
Die- selben geben stets ein eisenhaltiges Korn, welches auf die oben angegebene Weise behandelt wird. Es kommen zur Anwen- dung:
Pr. m. schwarz. Fluss u. Eisen.
1)
Probe mit schwarzem Fluss und Eisen
. Man schmilzt das Gemenge von 1 Probircentner Erz, 2—3 Ctr. schwar- zem Fluss oder Potasche und Mehl, bis 42 Pfd. rostfreier Ei- senfeile und, je nach der Strengflüssigkeit vorhandener Erden, bis 25 Pfd. Borax ähnlich wie eine Bleiprobe, nur mit einer stärkeren Kochsalzdecke und in nicht ganz so starker Hitze etwa ¾ Stunden lang im Muffel- oder Windofen, lässt erkalten und entschlackt den spröden, etwas Eisen und Kalium enthal- tenden König vorsichtig, wo man dann aus reinem Schwefel- antimon nach dieser Probe etwa 66—68 % ausbringt. Wird mehr als obige Menge Eisen genommen, so dass mehr, als zur Bildung von Einfachschwefeleisen (Fe) davon vorhanden, so kann das Ausbringen auf 78—80 % in Folge von Eisenaufnahme steigen.
Pr. m. Blut- laugensalz.
2)
Levol
’s Probe mit Blutlaugensalz und Cyan- kalium
.
B. u. h. Ztg. 1856. S. 319.
Das Gemenge von 1 Ctr. Erz mit 2 Ctr. entwäs- sertem Blutlaugensalz wird mit ½ Ctr. Cyankalium bedeckt und in einem Thontiegel etwa ¼ Stunde lang einer niedrigen Tem- peratur (Kirschrothgluth) ausgesetzt. Wegen der verminderten Antimonverflüchtigung bei dieser niedrigen Temperatur und durch die vollständigere Ausscheidung des Metalles durch das aus dem
§. 185. Reductionsprobe.
Blutlaugensalz frei gewordene höchst fein vertheilte Eisen steigt das Ausbringen bis auf 72 %, der König enthält aber immer 2—3 % Eisen.
§. 185. Reductionsprobe.
Diese kommt meist nur für oxy-
Anwendbar- keit.
dische Erze in Anwendung, seltener für geschwefelte, nachdem sie abgeröstet worden, weil die Röstung grosse Schwierigkeiten darbietet. Bei der Leichtschmelzigkeit des Schwefelantimons
Rösten.
tritt leicht schon bei ganz niedriger Rösttemperatur Sinterung ein und es bilden sich Oxysulphurete, deren Gehalt an Schwefel- metall beim reducirenden Schmelzen grossentheils unter Bildung von Schwefelsalz verschlackt wird. Die Hitze darf namentlich zu Anfang die braune Rothgluth kaum erreichen und man muss, ohne Kohlezusatz, das Röstgut mit einem Thon- oder Glasstabe fortwährend umrühren, wo dann, wenn sich keine schweflige Säure mehr entwickelt, ein schwefelsäurefreies lockeres, weiss- oder gelblichgraues Pulver von Antimonoxyd zurückbleibt.
1 Probircentner Erz wird mit der doppelten Menge schwarzem
Red. Schmelzen.
Fluss oder Potasche und Mehl bei Zusatz einer passenden Menge Borax unter einer starken Kochsalzdecke in einer Bleitute nach dem Abflammen 20—30 Min. unter der Muffel geschmolzen.
Aus reinem Schwefelantimon bringt man, wenn dasselbe vorsichtig abgeröstet, 64—65 % Antimon aus.
XIV. Arsen.
§. 186. Allgemeines.
Zur Darstellung der Arsenikalien
Arsenikalien.
(
Fliegenstein
oder
metallisches Arsen, arsenige Säure
oder
weisses Arsenglas
und
Arsensulphuride
oder
gelbe Arsengläser
) verwendet man hauptsächlich
Scherbenko- balt
As,
Arsenkies
Fe + Fe As mit 46,0 As und 19,6 S, und
Arsenikalkies
Fe
4
As
3
mit 66,8 As, zuweilen
arsen- haltige Nickel-, Kobalt-
und
Zinnerze
zur Gewinnung von arseniger Säure.
Durch dokimastische Proben soll die Qualität oder Quan-
Dokimast. Proben.
tität der aus den genannten Erzen darstellbaren obigen Arseni- kalien ermittelt werden.
XIV.
Arsen
. Pr. auf met. Arsen.
1. Kapitel.
Proben auf metallisches Arsen.
Zweck der Proben.
§. 187. Allgemeines.
Man will entweder untersuchen, wie viel Arsen aus einem vorliegenden Erz oder Product technisch zu gewinnen ist (
Sublimirprobe
) oder wie viel Arsen das Probirgut überall enthält (
analytische Probe
).
Theorie.
§. 188. Sublimirprobe.
Dieselbe beruht darauf, dass metal- lisches Arsen sich bei etwa 180°C. verflüchtigt und je nach dem Grade der Abkühlung in zweierlei Aggregatzuständen con- densiren lässt. Man erhält dasselbe als fast weisses, stark me- tallisch glänzendes, schuppig krystallinisches und zusammen- hängendes, an der Luft nur wenig oxydirbares Sublimat (
Flie- genstein
), wenn in der minder geräumigen Vorlage eine nur wenig niedrigere Temperatur vorhanden ist, als sie der Arsen- dampf mitbringt. Dagegen erfolgt die dunkelgraue, krystallinisch- pulverförmige, leicht oxydirbare Modification (
grauer Ar- senik
), wenn der Arsendampf mit andern erhitzten Gasen in die kühlere Vorlage gelangt. Das erstere Product ist meist nur Handelswaare, letzteres wird auf den Hüttenwerken selbst weiter verbraucht, z. B. zur Darstellung von weissen und gefärbten Arsengläsern.
Manche Arsenerze entlassen beim blossen Glühen unter Luft- abschluss ihren Arsengehalt ganz (
Arsenkies
, Fe + Fe As = 2 Fe + As) oder nur theilweise (
Arsenikalkies
Fe
4
As
3
= Fe
4
As + 2 As); bei sauerstoffhaltigen (
arsenige Säure
) be- darfs eines Zusatzes von Kohle, bei schwefelhaltigen eines solchen von Potasche oder Soda.
Verfahren.
Bis 300 Gramm und mehr Probirgut bringt man an das ge- schlossene Ende einer Thonröhre; bei Vorhandensein von arse- niger Säure mengt man 16—20 % Kohlenpulver ein und bringt noch eine Lage davon vor das Gemenge. Anwesende Schwefel- verbindungen erfordern einen Zusatz von etwas Potasche oder Aetzkalk zur Bindung des Schwefels, dessen Menge durch einige Vorversuche in der Weise zu ermitteln ist, dass man so lange damit steigt, als sich noch Schwefelarsen neben dem metallischen Arsen sublimirt. Arsenkies giebt z. B. beim Erhitzen unter Luftabschluss anfangs ein rothes Sublimat von Schwefelarsen, dann nur von Arsen.
§. 189. Analyt. Probe.
Nachdem in das offene Röhrenende ein spiralförmig aufge- wundenes Eisenblech eingesteckt und eine lose lutirte Bleitute als Vorlage angebracht worden, erhitzt man die Röhre in einem Windofen 1—1½ Stunden lang allmälig bis zur Rothgluth. Dabei condensirt sich das ausgetriebene Arsen grösstentheils an dem Eisenblech, wovon es durch Aufrollen desselben sich ab- löst, zum Theil aber auch in der Bleitute. Dasselbe wird ge- wogen, wobei Probe und Gegenprobe stimmen müssen.
Man bringt aus Arsenkies und Arsenikalkies im Grossen sowohl, wie bei der Probe nicht den stöchiometrisch berechneten Arsengehalt aus. Bei Anwendung von arseniger Säure als Roh- material sublimirt auch diese bei einer 185°C. übersteigenden Temperatur.
§. 189. Analytische Probe.
Zur Bestimmung des gesammten
Analytische Probe.
Arsengehaltes in einem Probirgut glüht man ½—1 Gramm mit dem 4—5 fachen Kalisalpeter und dem 1½ fachen calcinirter Soda in einem zur Hälfte angefüllten Porzellantiegel bei starker Rothgluth, laugt die arsensaures Kali-Natron enthaltende Schmelze mit heissem Wasser vollständig aus, dampft, wenn sich bei Zu- satz von Salpetersäure Kieselsäure ausscheiden sollte, zur Trockne, weicht in Wasser auf, filtrirt die Kieselsäure ab, setzt zum Fil- trat Ammoniak im Ueberschuss, wodurch dasselbe nicht getrübt werden darf, dann eine Auflösung von schwefelsaurer Magnesia, welche so viel Salmiak enthält, dass sie durch Ammoniak nicht mehr getrübt wird. Es scheidet sich dann nach 12 stündigem Stehen in der Kälte arsensaure Ammoniakmagnesia, (Mg
2
, NH
4
) As + 12 aq., aus, welche man abfiltrirt, mit einer kalten Mi- schung von 3 Thln. Wasser und 1 Ammoniak so lange aus- wäscht, bis das mit Salpetersäure und salpetersaurem Silberoxyd versetzte Waschwasser nur noch ein ganz geringes Opalisiren zeigt. Der Niederschlag wird hierauf getrocknet, vom Papier getrennt, welches man gesondert verbrennt, und in einem Por- zellantiegel im Muffelofen anfangs, so lange Ammoniak entweicht, gelinde geglüht, wo dann, ohne eine Reduction der Arsensäure durch das entweichende Ammoniak fürchten zu müssen, arsen- saure Magnesia Mg
2
As mit 73,6 % Arsensäure oder 48,04 % Arsen entsteht.
Bei dieser Probe bleiben die schweren Metalle und die al- kalischen Erden im Rückstande von der Schmelze; nur Phos-
XV.
Arsen
. Pr. auf arsenige Säure.
phorsäure beeinträchtigt das Resultat, indem dieselbe eine ana- loge Magnesiaverbindung, wie die Arsensäure, giebt.
2. Kapitel.
Proben auf arsenige Säure.
Zweck der Proben.
§. 190. Allgemeines.
Es kommt seltener vor, einen Roh- stoff auf die daraus auszubringende Menge von arseniger Säure durch eine combinirte Röstung und Sublimation zu prüfen, als den Gehalt an reiner arseniger Säure in einer unreinen Säure nachzuweisen (Methoden auf nassem Wege).
Verfahren.
§. 191. Röstsublimirprobe.
Man thut etwa 2—5 Grm. des Probirgutes an die eine offene Seite einer schwerschmelzigen Glasröhre, welche über einer Feuerung etwas ansteigend liegt, lässt deren anderes niedergebogenes Ende in eine grosse mehr- halsige Glasflasche ragen und verbindet diese mit Aspirator (Wasserflasche mit Heber), welcher Luft durch die Röhre saugt. Entsteht in letzterer kein Sublimat von arseniger Säure mehr, so treibt man das weisse Sublimat durch Hitze in den gekrümm- ten Theil der Röhre, schneidet diesen ab, entfernt mittelst einer Federfahne die arsenige Säure daraus und wiegt sie gemein- schaftlich mit der in der Glasflaschenvorlage befindlichen.
Soll die Bestimmung genauer stattfinden, so ermittelt man nach S. 407 den Gesammtgehalt an Arsen im Probirgut, röstet dasselbe in ähnlicher Weise, wie im Grossen, ab und bestimmt den im Rückstande gebliebenen Arsengehalt. Aus der Differenz lässt sich dann die Menge der gewinnbaren arsenigen Säure berechnen.
Analytische Proben.
§. 192. Analytische Proben.
Unreine arsenige Säure kann man, wenn man nicht eine Sublimirprobe in einer einseitig ge- schlossenen Glasröhre in ähnlicher Weise, wie oben angegeben, vornehmen will, auf ihren Gehalt an reiner arseniger Säure prüfen durch
Auslauge- probe.
1) eine
Auslaugeprobe
. Man kocht das Probirgut mit der 20 fachen Menge Wasser mehrere Stunden wiederholt unter Ersetzung des verdampfenden Wassers, filtrirt, wiegt den un-
§. 192. Analytische Proben.
löslichen getrockneten Rückstand und findet die arsenige Säure aus der Differenz.
2)
eine gewichtsanalytische Probe
. Man löst das
Gewichts- analyt. Probe.
Probirgut in einem geräumigen Kolben unter Anwendung von Wärme in Salzsäure, fügt von Zeit zu Zeit kleine Portionen chlor- saures Kali zu, bis die Flüssigkeit stark nach chloriger Säure riecht, lässt sie in gelinder Wärme bis fast zum Verschwinden des Geruches stehn, fällt die gebildete Arsensäure durch Ammo- niak, schwefelsaure Magnesia und Salmiak (S. 407) und berech- net aus der gefundenen Arsensäure die arsenige Säure.
3)
eine volumetrische Probe
. Von den empfohlenen
Volumetr. Probe.
Methoden lässt sich die nachstehende von F.
Mohr
am ein- fachsten bei genauen Resultaten anwenden, welche darauf be- ruht, die arsenige Säure durch eine Jodlösung von bekanntem Gehalte bei einem Ueberschusse von doppelt kohlensaurem Na- tron in Arsensäure überzuführen. Man wendet eine Lösung von Jod in Jodkalium, deren freies Jod Stärkekleister bläut, an. Setzt man nun zu einer Lösung der an Alkalien gebundenen arsenigen Säure Stärkekleister und Jodlösung, so bildet sich unter Wasser- zersetzung Arsensäure und Jodwasserstoff, welcher sich mit dem Natron in Jodnatrium umsetzt und den Kleister nicht färbt, so bald aber alle arsenige Säure in Arsensäure umgewandelt, bläut das jetzt frei auftretende Jod den Kleister und dies ist das Re- actionsende.
Zur Herstellung der titrirten Jodlösung löst man 5 Gramm reines trocknes Jod in concentrirter Jodkaliumlösung und ver- dünnt diese bis zu 1 Liter; dann werden 2,5 Gramm reine trockne arsenige Säure mit der doppelten Menge von zweifach kohlensaurem Natron unter Kochen in Wasser zur klaren Flüs- sigkeit gelöst und diese unter starkem Umschütteln bis zu 500 C. C. verdünnt, so dass im Liter Flüssigkeit 5 Grm. arsenige Säure vorhanden sind. 20 C. C. der letzteren werden nun in ein Becherglas gethan, ein nahezu gleiches Volumen einer kalt gesättigten Lösung von gereinigtem doppelt kohlensauren Natron nebst etwas Stärkekleister hinzugefügt und unter stetem Um- rühren so lange Jodlösung aus einer Stopfbürette allmälig ein- tröpfeln gelassen, bis sich die Flüssigkeit bleibend blau färbt. Die verbrauchte Anzahl C. C. Jodlösung entspricht alsdann 0,1 Gramm arseniger Säure.
Bei der Hauptprobe löst man etwa so viel Probirgut, dass dasselbe an 0,1 Gramm arsenige Säure enthält, in 20 C. C.
XIV.
Arsen
. Pr. auf Schwefelarsen.
einer gesättigten Lösung von doppelt kohlensaurem Natron, giebt Stärkekleister hinzu und lässt bis zu eintretender Bläuung Jod- lösung zutröpfeln. Aus dem verbrauchten Volum derselben lässt sich dann der Gehalt an arseniger Säure berechnen.
3. Kapitel.
Proben auf Arsensulphuride.
Verschiedene Arsensulphu- ride.
§. 193. Allgemeines.
Als technisch nutzbare Arsensulphu- ride (farbige Arsengläser) werden auf den Arsenhütten
Real- gar
(
rothes Schwefelarsen, Sandarach, Rubinschwe- fel, Arsenrubin
), As mit 70,15 As, und
Rauschgelb
(
gel- bes Schwefelarsen, Operment, Auripigment
), As mit 61,04 As, dargestellt, und zwar ersterer durch Erhitzen von Arsen (Arsenkies) und Schwefel (Schwefelkies, Schwefel) abge- benden Substanzen und Umschmelzen des ungleichmässig ge- färbten Sublimates, letzteres durch Zusammenschmelzen von ar- seniger Säure und Schwefel oder durch Sublimiren eines aus diesen Stoffen hergestellten Gemenges (2 As + 9 S = 2 As + 3 S).
Zweck der Proben.
Es bezwecken nun die dokimastischen Proben entweder die Ermittlung der darstellbaren Menge von Arsensulphurid aus vorliegenden Rohmaterialien oder die Ausmittlung desjenigen Beschickungsverhältnisses, bei welchem die schönste Farbe des Productes oder eine im Handel verlangte bestimmte Farben- nüance erhalten wird.
Volumetr. Probe.
Zur
Ermittlung des Arsengehaltes in Schwefel- arsen
, welches z. B. durch Fällen mit Schwefelwasserstoff er- halten ist, schlägt
Graeger
Erdm
., J. f. pr. Chem. Bd. 96. S. 261. —
Graeger
, Massanalyse. 1866. S. 77.
nachstehendes volumetrisches Ver- fahren vor: Man fügt zu dem Schwefelarsen
reines
einfach kohlensaures Natron, setzt Wasser bis zu 100 C. C. Verdünnung hinzu, nimmt von der trüben gelblichen Lösung 10 C. C., ver- dünnt weiter mit Wasser, giebt einen Zusatz von klarer Stärke- lösung und fügt titrirte Jodlösung hinzu, bis sich erstere bläut. Während Schwefelarsen durch Jod allein nicht vollständig zer-
§. 194. Realgarprobe.
legt wird, geschieht dies bei Anwesenheit von kohlensaurem Natron, indem As S + 5 J + 5 H = As + 5 HJ + S geben und die entstandene Arsensäure vom kohlensauren Natron aufge- nommen wird. Die Reaction verläuft demnach ganz so, wie bei der arsenigen Säure (S. 409). Das kohlensaure Natron darf für sich nicht auf Jod wirken und dem Schwefelarsen nicht die geringste Menge Schwefelwasserstoff anhängen.
§. 194. Realgarproben.
Realgar von schönster Farbe ist
Eigenschaften des Realgars.
morgenroth, ins Hyacinthrothe und Bräunliche übergehend, von pomeranzgelbem Strich und durchscheinend.
Soll Realgar durch Erhitzen von Arsen- und Schwefelkies
Darstellung des Realgars.
dargestellt werden, so muss man der stöchiometrischen Rechnung zufolge auf 130,4 Thle. Schwefelkies 152,1 Thle. Arsenkies für 100 Thle. Realgar nehmen, denn Schwefelkies giebt, während die Hüttenanlagen nur 15—18 % liefern, 23 % Schwefel beim Erhitzen unter Luftabschluss (7 Fe = Fe + 6 Fe + 6 S), Ar- senkies höchstens 46 % Arsen (Fe + Fe As = 2 Fe + As). Bei zweifelhafter Beschaffenheit der Rohmaterialien muss man die- selben für sich sublimiren, um dann je nach dem Ausfalle die gemeinschaftlich der Sublimation zu unterwerfenden Men- genverhältnisse berechnen zu können. Man weicht im Gros- sen nicht sehr wesentlich von dem stöchiometrischen Ver- hältniss ab, indem man gewöhnlich von beiden Rohmaterialien gleiche Theile nimmt. Die Darstellung des Realgars geschieht niemals aus arseniger Säure, weil diese sich theilweise mit sublimirt und den Realgar für seine technische Ver- wendung (Reduction des Indigos, Hagelgiesserei) untauglicher macht.
Das Erhitzen der Beschickung (20—30 Gramm und mehr)
Probir- verfahren.
geschieht in einer einseitig geschlossenen Glasröhre, ähnlich wie bei arseniger Säure (S. 408). Fällt das Sublimat ungleichmässig in der Farbe aus, so schmilzt man dasselbe bei Luftabschluss und gelinder Hitze in einem Porzellantiegel um und beurtheilt dann die Farbe.
Durch Zusatz von Schwefel bei diesem Umschmelzen oder von Arsen oder arsenreicherem Sulphid kann man die im Handel verlangten Farbentöne hervorbringen. Schwefel macht dunkle Farbentöne heller.
Realgar ist leichtflüssiger, als Rauschgelb und dieses wieder
XV.
Schwefel
.
leichtflüssiger, als arsenige Säure. Realgar verdampft schon unter der Glühhitze.
Eigenschaften des Rausch- gelbs.
§. 195. Rauschgelbproben.
Das Rauschgelb ist von citronen- bis pomeranzgelber Farbe und besteht künstlich bereitet aus einem Gemenge von Schwefelarsen und arseniger Säure. Schmilzt man Schwefel und arsenige Säure nach dem stöchiome- trischen Verhältnisse zusammen (73 : 100), so entstehen weit weniger schöne Farben, als bei geringerem Schwefelzusatz. Gewöhnlich wendet man auf 100 arsenige Säure 14—17 Schwe- fel an; schon einige Procent Schwefel bringen eine gelbe Farbe hervor.
Lampadius
fand im künstlichen Rauschgelb 6—10,5,
Guibourt
bis 94 % arsenige Säure.
Probir- verfahren.
Man schmilzt arsenige Säure und Schwefel (10—20 Grm.) in einem Glaskolben bei allmälig steigender Temperatur zu- sammen, bis eine Sublimation beginnt, oder man erzeugt, wie bei Realgar, in einer Glasröhre ein Sublimat.
XV. Schwefel.
Zweck der Proben.
§. 196. Allgemeines.
Bei Untersuchung von Erzen (
Schwe- felerden, Schwefelkies
Fe mit 53,33 S,
Kupferkies
Cu Fe mit 34,89 S) und Hüttenproducten kommt es entweder darauf an, den ganzen oder nur den im Grossen ausbringbaren Schwefelgehalt zu bestimmen oder zu ermitteln, wie viel wirk- liches Schwefeleisen oder Lech ein kiesiges Erz giebt.
Theorie.
§. 197. Sublimirprobe auf den im Grossen ausbringbaren Schwe- felgehalt (Destillationsprobe).
Diese Probe beruht darauf, dass in Erzen (Schwefelerden) vorkommender freier Schwefel über 440°C. hinaus verdampft und sich je nach dem Grade der Ab- kühlung im flüssigen oder festen Zustande auffangen lässt. Höhere Schwefelungsstufen geben bei Luftabschluss ebenfalls einen Theil ihres Schwefels ab, aber erst bei höherer Temperatur, so
Schwefelkies
an 23 % (7 Fe = Fe
6
Fe + 6 S),
Kupfer- kies
an 9 % (Cu Fe = Cu Fe
2
+ S). Die Hütten bringen aus Schwefelkies gewöhnlich nur 15—18 % Schwefel aus, weil die Entfernung von mehr zu viel Brennmaterial kostet.
§. 197. Sublimirprobe. §. 198. Volum. Pr.
Bei
Schwefelerden
, Gemengen von gediegen Schwefel
Probirver- fahren für Schwefel- erden.
mit erdigen Substanzen, muss man von einer richtig genommenen Durchschnittsprobe eine grössere Menge (etwa 1 Kilogr.) an- wenden, weil die nicht zu vermeidenden Verluste, welche von der Menge des Probirguts fast unabhängig sind, bei grösserer Abwage relativ geringer werden. Man erhitzt das Erz im Wind- ofen in einer thönernen dichten Retorte, deren etwa 15 Cm. lang hervorragender Hals mit einem eben in Wasser tauchenden ge- neigten Porzellanrohr gut lutirt ist, allmälig bis zur starken Rothgluth, wo sich dann die Schwefeldämpfe im Porzellanrohr condensiren und der Schwefel in die Wasserschale fliesst.
Entlässt das den Schmelzpunct des Schwefels übersteigende Rohr bei hinreichender Temperatur der Retorte keinen Schwefel mehr, so nimmt man dasselbe weg, erwärmt es und lässt den Schwefel aus demselben ins Wasser fliessen. Der aus letzterem genommene Schwefel wird getrocknet und gewogen.
Von
Schwefelkies
, welcher homogener als Schwefelerden
Probirver- fahren für Schwefelkies.
zu sein pflegt, nimmt man etwa 2 Gramm und erhitzt dieselben nach
Anthon
Dingl.
, Bd. 161. S. 115.
im grobgepulverten Zustande in einer etwa 30— 40 Cm. langen und 13—15 Mm. weiten einseitig geschlossenen Glasröhre, nachdem zur Vermeidung der Luftcirculation im Innern in das offene Ende in etwa 7 Cm. Entfernung von dem Erz eine ebenfalls an dem einen Ende zugeschmolzene engere Röhre eingesteckt ist.
Hört die Sublimation von Schwefel auf, so schneidet man das Röhrenende mit dem Sublimat ab, wiegt dasselbe, verflüch- tigt den Schwefel, wiegt das Röhrenstück abermals und findet aus der Differenz den Schwefelgehalt.
§. 198. Massanalytische Proben zur Ermittlung des ganzen
Zweck der Proben.
Schwefelgehaltes.
Diese kann z. B. erwünscht sein zur Beurthei- lung des Röstgrades eines Schwefelmetalles (Zinkblende, Blei- glanz etc.), des Schwefelgehaltes in einem rohen Brennmaterial oder in Asche, der Anwendbarkeit eines Schwefelkieses zur Schwefelsäurebereitung, indem man zunächst den Schwefelgehalt des Rohmaterials bestimmt, dieses soweit abröstet, als es im Gros- sen zu geschehen pflegt und dann den Schwefelrückhalt im Röst- gut ermittelt, u. drgl. m. Soll in einem Röstgut der Gehalt an unzersetzten Schwefelmetallen und schwefelsauren Salzen nach-
XV.
Schwefel
.
gewiesen werden, so kann man sich des S. 373 angegebenen Verfahrens bedienen.
Theorie der Titrirme- thoden.
Die nachstehenden
massanalytischen Methoden
be- ruhen darauf, den Schwefel auf nassem (
Ricqlès
Verfahren) oder trocknem Wege in Schwefelsäure zu verwandeln und diese durch titrirte Chlorbariumlösung zu bestimmen (Verfahren in
Freiberg
und zu
Lend
, Methoden von
Anthon
und
Ricqlès
) oder einen Ueberschuss von kohlensaurem Natron durch die gebildete Schwefel- säure theilweise zu sättigen und das übrig bleibende kohlen- saure Natron zu titriren (
Pelouze
’s Verfahren).
Wildenstein
erhöht die Genauigkeit der ersteren Probe durch Zurücktitriren des überschüssig zugesetzten Chlorbariums durch chromsaures Kali.
Man kann auch den
gewichtsanalytischen Weg
an- wenden, indem man das Probirgut mit Königswasser anhaltend digerirt und die gebildete Schwefelsäure durch Chlorbarium nie- derschlägt oder das Probirgut, z. B. schwefelkieshaltige Stein- kohlen, Asche etc. mit dem 8 fachen Salpeter, dem 4 fachen Soda und dem 16 fachen Kochsalz schmilzt, das gebildete schwefel- saure Salz mit kochendem Wasser auslaugt, filtrirt, das Filtrat zur Abscheidung von Kieselsäure zur Trockne dampft, etwas Salzsäure und Wasser zusetzt, filtrirt und im Filtrat die Schwe- felsäure durch Chlorbarium präcipitirt. Bei letzterem Verfahren erhält man auch die Schwefelsäure in etwa vorhandenem Gyps oder Schwerspath mit.
Freiberger Verfahren.
1)
Freiberger Verfahren
.
Plattner
, metallurg. Röstprozesse. 1856. S. 378.
Zur Bestimmung des Schwefelgehaltes in gerösteten Bleierzen etc. wird 1 Gramm möglichst fein geriebenes Probirgut mit 2 Gramm reinem Sal- peter in einer Porzellanschale zusammengerieben und in einem Schälchen von starkem Eisenblech von etwa 25 Cm. Tiefe und 55 Cm. oberem Durchmesser auf einen Ansiede- oder Röstscherben gesetzt, welchen man in der nicht zu stark rothglühenden Muffel erhitzt. Nachdem. die Masse nach 5—8 Min. ruhig geworden, nimmt man das Schälchen aus dem Ofen, weicht die erkaltete Masse mit heissem Wasser auf, filtrirt in ein kleines Becherglas, wäscht den Rückstand mit möglichst wenig Wasser aus, fügt allmälig einen Ueberschuss von Salzsäure hinzu, treibt durch Erhitzen auf dem Sandbade die salpetrige Säure aus und lässt zu der
heissen, möglichst concentrirten Lösung
titrirte
§. 198. Volum. Probe.
Chlorbariumlösung aus einer in ¼ C. C. getheilten Bürette all- mälig zutröpfeln, wobei man nach dem jedesmaligen Zusetzen und Umrühren dem Niederschlage Zeit zum Absetzen lässt. Erscheint bei neuem Zusatze keine weisse Trübung mehr, so ist die Reaction beendigt. Man kann mehrere solcher Proben in etwa 2 Stunden Zeit anfertigen. Die Normalflüssigkeit ent- hält in 1 C. C. 0,152 Grm. reines Chlorbarium, welche 0,050 Grm. Schwefelsäure oder 0,020 Grm. Schwefel ausfällen, so dass 1 verbrauchtes C. C. Lösung 5 % Schwefelsäure und 2 % Schwe- fel entspricht.
Ein ähnliches Verfahren wird für Kiese zu
Lend
Oestr. Ztschr. 1862. S. 306.
im Salzburgschen angewandt.
2)
Anthon
’s Verfahren
.
Dingl.
, Bd. 161. S. 115.
1—2 Grm. feingepulverter
Anthon
’s Methode.
Kies etc. werden mit 4—5 Thln. Kalisalpeter und 1½ Thln. calcinirter Soda in einem Porzellantiegel oder Glaskolben bei dunkler Rothglühhitze geschmolzen, 15—20 Min. lang die Masse noch im Glühen erhalten, nach dem Erkalten mit heissem Wasser extrahirt, das Filtrat mit Salzsäure versetzt und die
Schwefel- säure
mittelst Chlorbariumlösung titrirt.
Zur Bestimmung eines anwesenden
Arsengehaltes
filtrirt man den schwefelsauren Baryt ab und fällt aus dem sauren Filtrat durch Schwefelwasserstoffgas Schwefelarsen, welches in einer verstöpselten Flasche 10—20 St. stehen bleibt, dann filtrirt, gewaschen, getrocknet und aus seinem Gewicht annähernd der Arsengehalt gefunden wird, indem 100 Schwefelarsen 48,3 Arsen geben.
In dem Rückstand vom Schmelzen und Auslaugen kann man nach dem Auflösen in Salzsäure das
Eisen
durch Am- moniak fällen und in der ammoniakalischen Lösung einen
Kupfer
- gehalt nachweisen (S. 210).
3)
Ricqlès
’ Methode
.
B. u. h. Ztg. 1862. S. 117.
Ein Gemenge von 1 Gramm
Ricqlès
’ Verfahren.
Probirgut mit 4 Gramm chlorsaurem Kali wird tropfenweise mit Salpetersäure versetzt, die Lösung filtrirt, auf 20 C. C. ver- dünnt und mit Chlorbariumlösung titrirt, welche in 1 Liter 38,15 Grm. reines Chlorbarium enthält, die 5 Grm. Schwefel ausfällen. Jedes C. C. Lösung entspricht dann 5/1000 = ½ %
XV. Schwefel.
Schwefel. Die Reaction ist beendigt, wenn ein Tropfen der Probeflüssigkeit mit Schwefelsäure eine leise Trübung giebt.
Wilden- stein
’s Verf.
4)
Wildenstein
’s Methode
.
B. u. h. Ztg. 1863. S. 6.
Man fällt die schwefel- säurehaltige, auf 45—55 C. C. verdünnte saure Lösung mit ti- trirter Chlorbariumlösung, bis ein geringer Ueberschuss von letzterer vorhanden, kocht ½—1 Min., indem man die Lösung vorher mit kohlensäurefreiem Ammoniak in geringem Ueber- schuss versetzt, und fügt eine titrirte Lösung von neutralem chromsauren Kali immer in Quantitäten von nur ½ C. C. zur Fällung der überschüssigen Baryterde so lange zu, bis die Flüssigkeit eine deutlich gelbe Farbe zeigt, wenn man sie umschwenkt und einige Zeit klären lässt. Dann tröpfelt man wieder einige Tropfen Chlorbariumlösung bis zur Entfär- bung hinzu, indem man dem entstehenden Niederschlag zum Absetzen jedesmal Zeit lässt oder einige Tropfen abfiltrirt. 1 C. C. Chlorbariumlösung fällt zweckmässig 0,015 Grm. Schwe- felsäure und 1 C. C. Chromlösung entspricht 0,01 Grm. Schwe- felsäure.
Pelouze
’s Verfahren.
5)
Pelouze
’ Methode
.
Polyt. Centr. 1862. Nr. 1.
Man erhitzt 1 Grm. Kies etc. mit 5 Grm. reinem trocknen kohlensauren Natron, 7 Grm. chlor- saurem Kali und 5 Grm. geglühtem Chlornatrium in einem eisernen Löffel allmälig, versetzt das Gemenge noch 8—10 Min. in Rothgluth, laugt die Schmelze aus und bestimmt in dem Fil- trat mit Normalschwefelsäure den Theil des von der beim Schmelzen gebildeten Schwefelsäure nicht gesättigten koh- lensauren Natrons, wo sich dann durch Rechnung der Schwefel- gehalt finden lässt. Von gerösteten Erzen nimmt man 5 Grm. und schmilzt mit 5 Grm. kohlensaurem Natron und 5 Grm. chlorsaurem Kali. Es lassen sich in 30—40 Min. mehrere Proben anstellen, bei welchen das Reactionsende deutlicher, als bei der Fällung mit Chlorbarium hervortritt.
Probe auf Schwefel- metalle.
§. 199. Probe auf Schwefelmetalle (Rohstein- oder Lechprobe
). Dieselbe bezweckt die Ermittlung der Schwefelmetalle in einem Röstgute oder die Menge Einfachschwefeleisen (Lech), welche ein von erdigen und auch metallischen Beimengungen begleiteter Schwefelkies als wirksamen Bestandtheil bei Hüttenprozessen zu geben vermag. Man benutzt den Schwefelkies z. B. als Zu- schlag bei der Gold- und Silberroharbeit, um aus armen Erzen
§. 199. Lechprobe.
den Gold- und Silbergehalt in dem gebildeten Stein (Einfach- schwefeleisen) anzureichern, bei oxydischen oder zu stark ge- rösteten Kupfererzen zur Schwefelung des Kupfers, bei Röst- prozessen zur Bildung von Schwefelsäure (Amalgamation,
Au- gustin
’s und
Ziervogel
’s Entsilberungsmethode) etc.
Aus der Beschaffenheit des bei der Lechprobe erhaltenen Steines kann auf die An- oder Abwesenheit gewisser metallischer Beimengungen geschlossen werden.
Man wendet seltener eine
mechanische Probe
, als eine
Probir- methoden.
chemische auf trocknem Wege (
Lechprobe
) an.
1)
Lechprobe
. Man thut 1 Probiretnr. Erz mit 10 Pfund
Lechprobe.
Kolophonium gemengt in eine Bleitute, darauf 2—3 Ctr. Borax und 1—2 Ctr. metallfreies Glas (sehr saure Erze erhalten auch wohl noch einen Zusatz von Kalkstein oder Flussspath), bedeckt das Ganze mit einer starken Lage Kochsalz, legt auf dasselbe ein Stückchen Holzkohle, um eine stark reducirende Atmosphäre zu erzeugen, erhitzt die bedeckte Tute im Windofen oder unter der Muffel anfangs allmälig und setzt sie nach dem Abflammen einer 30—45 Min. langen Gelbrothglühhitze aus. Nimmt man statt einer Bleitute (Taf. VI. Fig. 81) einen Bleischerben (Taf. VI. Fig. 93), so läuft man Gefahr, dass sich Schwefeleisen oxy- dirt und dessen Eisengehalt verschlackt wird.
Bei diesem Schmelzen gehen höhere Schwefelungsstufen oder höher arsenicirte Metalle in niedrigere Schwefel- und Ar- senverbindungen über und schmelzen zu einem mehr oder we- niger speisigen Lechkönig zusammen, dessen Beschaffenheit nach den fremden metallischen Beimengungen sich richtet. Die erdigen Bestandtheile im Röstgute werden durch Borax und Glas verschlackt und der Kolophoniumzusatz soll dazu dienen, etwa vorhandene schwefelsaure Salze in Schwefelmetalle über- zuführen.
Bei gut gerathener langsam erstarrter Probe befindet sich über dem spröden König eine davon leicht zu trennende völlig geflossene, leicht zerspringende, glasige, von Metall- oxyden gefärbte Schlacke, darüber rein weisses oder röthlich (von Mangan), grün oder blau (von Kupfer) gefärbtes Kochsalz.
Der König wird gewogen, zerschlagen und aus seinem Bruch- ansehn auf die An- oder Abwesenheit fremder Metalle geschlossen, welche auf den Werth des Erzes wesentlich influiren.
Oestr. Ztschr. 1857. S. 135.
Kerl
, Probirkunst. 27
XV.
Schwefel
.
Ein reiner, nur aus
Schwefeleisen
bestehender König hat einen feinkörnigen Bruch mit speisgelber Farbe und zer- fällt an der Luft in kurzer Zeit (zuweilen schon nach ¼ Stunde) in Folge eines vom Borax herrührenden Gehaltes an Schwefel- natrium, welches in Aetznatron, schwefelsaures Natron und Schwe- felwasserstoffgas übergeht.
Kupferkies
erzeugt eine messinggelbe Farbe bei rasch entstehenden Anlauffarben und wirkt günstig, indem er eine bessere Separation des Leches von der Schlacke bewirkt und bei der Roharbeit zur vollständigeren Ansammlung des Silbers beiträgt; dagegen hält bei der Entsilberung eines solchen Leches durch Blei das Kupfer mehr Silber zurück.
Kupferglanz
er- theilt dem Stein eine blaugraue Farbe, feines Korn und grosse Sprödigkeit.
Schwefelblei
bringt weissgraue Farbe und einen mehr oder weniger blättrigen Bruch hervor; dasselbe ist ein ausgezeichnetes Extractionsmittel für Silber und Gold. Bei ge- rösteten Erzen scheidet sich ein Bleigehalt mit dem Leche me- tallisch aus, in welchem Falle man zuerst das Gewicht beider bestimmt, dann den spröden Lech vom Blei trennt und dieses für sich wiegt.
Zinkblende
erschwert wegen ihrer Streng- flüssigkeit die Bildung des Leches und dessen Ausscheidung sehr und macht den König auf dem Bruche strahlig oder blättrig, halbmetallisch glänzend, schwarzgrau, wenig oder gar nicht an der Luft zerfallend. Bei bedeutendem Blendegehalt zeigt sich selbst bei viel Boraxzusatz und Anwendung sehr hoher Schmelz- temperatur ein Gemenge von Lech und Schlacke und nur ein kleines eckiges oder gar kein abgesondertes Rohsteinkorn. Ein Zusatz von metallischem Kupfer, als Draht oder Feilspäne, welcher demnächst wieder in Abzug gebracht werden muss, begünstigt die Ausscheidung eines blendigen Leches. Zu
Przibram
Rittinger
’s Erfahr. 1857. S. 33.
beschickt man z. B. 50 Pfd. blendiger Schwefelkiese mit 100 Pfd. Borax und 20 Pfd. Fensterglas, indem man ⅔ dieses Ge- menges und 4 Pfd. Kohlenstaub- mit der Probe mengt, das noch vorhandene Drittel darüber streut, dann eine Kochsalzdecke und ein Stückchen Holzkohle oder eine Steinkohlen- oder Koks- pulverschicht obenauf giebt; geröstete Erze erhalten ½—1 Pfd., rohe Erze bis 2 Pfd. Kupferzusatz. Man schmilzt nach dem Abflammen 30—35 Min. Zinkblende ist die schädlichste Bei- mengung, sie erschwert im Grossen die Lechbildung und die
§. 199. Lechprobe.
Ansammlung des Silbers und Goldes im Lech, giebt Ansätze und Ofenbrüche, vermindert das specifische Gewicht des Steins, in Folge dessen derselbe sich schwieriger von der Schlacke trennt etc.
Arsenmetalle
machen den Bruch feinkörnig und weissgrau, die Könige zerfallen erst nach mehreren Tagen. Bei vorwaltenden Schwefelungen entsteht ein speisiger Stein, bei vorwaltendem Arsengehalt eine Speise oder steinige Speise; sind beide in nahezu gleichen Mengen vorhanden, so finden sich getrennte Lagen von Stein und Speise. Ein Arsengehalt verlängert die Hüttenprozesse und giebt Veranlassung zu grösserer Gold- und Silberverflüchtigung.
Antimon
verhält sich ähnlich wie Arsen.
2)
Anthon
’s mechanische Probe auf Schwefel-
Mechanische Probe.
kies
.
Dingl.
, Bd. 161. S. 115.
In eine 15 Cm. lange und 10—12 Mm weite Glasröhre thut man ½ Loth sehr feingepulverten reinen Schwefelkies von 4,9—5 spec. Gew., schüttelt stark, bis er sich nicht mehr setzt, und bringt im Niveau seiner Oberfläche am Glase einen Theil- strich an. Nachdem der Inhalt der Röhre ausgeschüttet, füllt man in dieselbe ½ Loth feines Quarzpulver, rüttelt und be- zeichnet den Stand abermals mit einem Feilstrich. Theilt man nun den Zwischenraum zwischen beiden Strichen in 50 Theile, so entspricht jeder 2 % Schwefelkies in einer feingeriebenen und in die Röhre gethanen Probe.
XVI. Mangan.
§. 200. Allgemeines.
Das
metallische Mangan
hat keine
Technische Verwendung der Mangan- verbindungen.
technische Nutzung, sondern nur dessen
Oxyde
und
Oxyd- hydrate (Braunsteine)
finden technische Verwendung zur
Darstellung von Chlor
und
Sauerstoff
und gehen des- halb die dokimastischen Methoden darauf hinaus, den Werth der Braunsteine nach der Menge von diesen Gasen zu be-
27*
XVI.
Mangan
.
stimmen, welche die verschiedenen Erzsorten beim Behandeln mit Säuren zu entwickeln vermögen.
Zuweilen interessirt es den Hüttenmann, namentlich den Eisenhüttenmann, den z. B. auf die
Schlackenbildung
(S. 24) wesentlich influirenden Mangangehalt in Erzen etc. zu kennen; es muss dann aber zur Bestimmung desselben meist eine che- mische Analyse auf nassem Wege angestellt werden, insofern eine einfachere Massanalyse nicht zum Ziele führt. Nach Art der Kobalttitrirprobe (S. 234) lässt sich neben Eisenoxyd, Nickel und Zink ein Mangangehalt durch Quecksilberoxyd und Chamä- leonlösung bestimmen, wenn man das Mangan als Chlorür oder schwefelsaures Oxydulsalz in Lösung bringt.
Winkler
, in
Fresenius
’ Ztschr. III, 421.
Fast 9/10 der ganzen Braunsteinproduction wird zur Chlor- und Chlorkalkbereitung, namentlich zum Bleichen der Baum- wolle verwandt, während das übrige 1/10 in Glashütten zum Färben und Entfärben des Glases, zum Malen auf Porzellan und Fayance, zur Töpferglasur etc. dient. Bei Anwendung des Braunsteins zur
Glasbereitung
spielt der Oxydationszustand des Mangans eine minder wichtige Rolle, als die Qualität und Quantität der fremden Beimengungen, z. B. von Eisen-, Nickel-, Kobalt- und Kupferoxyd. Während man früher die entfärbende Wirkung des Braunsteins auf von Eisenoxydul grün gefärbtes Glas dahin erklärte, dass das Eisenoxydul dadurch in farbloses, resp. schwachgrün färbendes Eisenoxyd übergeführt werde, so soll nach neueren Untersuchungen die violette Manganfarbe die Complementärfarbe des dunkelgrünen Eisenoxydulglases in Hell- grün oder Farblos bilden.
Polyt. Centr. 1857. S. 580.
Handelswerth d. Braunsteine.
Der
Handelswerth
eines Braunsteines (welcher früher wohl nur nach dem äussern Ansehen festgesetzt wurde, wobei natürlich der krystallinische Stein die Hauptrolle spielte und häufig Irrungen vorkamen) hängt ab:
Sauerstoff- u. Chlormenge.
1) von der verwendbaren
Sauerstoffmenge
, welche der- selbe beim Behandeln mit Schwefelsäure giebt (Mn + S = Mn S + O = 18,3 % O) oder der
Chlormenge
, welche beim Er- wärmen des Braunsteins mit Salzsäure (Mn + 2 Cl H = Mn Cl + 2 H + Cl = 81,2 % Cl) oder mit Kochsalz und Schwefel- säure (Mn + Na Cl + 2 SH = Mn S + Na S + 2 H + Cl = 81,2 % Cl) sich entwickelt. Es lässt sich aus einem Braunstein
§. 200. Allgemeines.
nur diejenige Sauerstoffmenge gewinnen, welche mehr darin enthalten ist, als dem Manganoxydul zukommt. 1 Aeq. dieses verwendbaren Sauerstoffs entspricht 1 Aeq. Mangansuperoxyd im Erze. Da Mangansuperoxyd (Mn) von allen Braunsteinerzen die grösste Menge Sauerstoff und Chlor entwickelt, so giebt man zur Werthbestimmung eines Braunsteins gewöhnlich dessen Gehalt nach Procenten Mangansuperoxyd an, welchem sie hin- sichtlich ihrer Sauerstoff- oder Chlorentwicklungsfähigkeit ent- spricht. Es ergeben nun die verschiedenen reinen Braunstein- erze in dieser Beziehung nachstehende Resultate:
Pyrolusit
oder
Weichmanganerz
, Mn, giebt 18 % O,
Gehalt der Braunstein- sorten.
81,2 % Cl und 100 % Mn;
Braunit
, Mn (nach
Rammelsberg
Mn Si + 3 Mn =
O
3
) 10 % O, 45,1 % Cl und 55,5 Mn;
Manganit
oder
Graumanganerz
, Mn H, 9 % O, 45,6 % Cl und 50 % Mn;
Varvicit
, Mn + Mn H, 13,8 % O, 62,2 % Cl und 76,6 % Mn;
Hausmannit
, Mn Mn oder Mn
2
Mn, 6,8 % O, 30,6 % Cl und 37,7 % Mn;
Psilomelan
oder
Hartmangan- erz
, (Mn, Ba, K) Mn
2
+ H, von variabler Zusammensetzung;
Wad
, Zersetzungsproduct und Gemenge anderer Manganerze, zuweilen Gemenge von Manganoxydhydrat mit Eisenoxydhydrat, in den mulmigen Varietäten am manganärmsten.
Braunsteine von bekannteren Vorkommnissen
Zerrenner
, die Manganerz-Bergbaue. Freiberg 1861.
haben nachstehende Procent-Gehalte an Mangansuperoxyd:
Laisa
Zerrenner
c. l. S. 7.
im Grossherzogthum Hessen- Darmstadt: Stückerze von der Klaubarbeit 65—70, Wascherze 55—60;
Giessen
Zerrenner
c. l. S. 25.—
Tasche
, Berg-, Hütten- u. Salinenwesen des Grossh. Hessen. 1858. S. 30. —
Ettling
, in den Ann. d. Chem. u. Pharm. Bd. 43. S. 2. —
Odernheimer
, das Berg- u. Hüttenwesen im Herzogth. Nassau. Wiesbaden 1865. Bd. 1 S. 217.
: Stückerze 70—95, Mulm 70—80, Wascherze 65—80, Durch- schnitt aller Sorten (40—90 %) 62 %;
Nassau
Zerrenner
, ibid. S. 34. —
Odernheimer
c. l. 1865. Bd. 1. S. 205, 415, 456.
: Stückerze erster Classe 60—80, zweiter Classe 60—62, dritter Classe 50—52, grobe Graupen in drei Sorten mit resp. 67, 56 und 50, feine Graupen in zwei Sorten mit resp. 60, und 48, Kläre in zwei Sorten mit resp. 62 und 40—42 %, Durchschnittsgehalt 50 — 60 %; Sorten unter 50 % sind zur Chlorbereitung wenig gangbar und werden wohl als manganhaltige Brauneisensteine zur Roheisendarstellung ver- kauft;
Ilfeld
Zerrenner
c. l. p. 98. —
Kerl
, in B. u. h. Ztg. 1853. S. 148.
am Harze: Sorte 1, 2 und 3 resp. 71, 60,8 und 36,5, Graben-
XVI.
Mangan
.
schlieg 51, Kehrherdschlieg 44,2 %;
Elbingerode
am Harz
B. u. h. Ztg. 1859. S. 383. —
Zerrenner
c. l. S. 103.
60 %;
Thü- ringen
Zerrenner
c. l. S. 108.
70—80, höchstens 85 %;
Huelva
in Spanien
Zerrenner
c. l. S. 175. —
Odernheimer
c. l. Bd. 1. S. 291.
70—75 %.
Einfluss fremder Bei- mengungen.
2)
Von den fremden Beimengungen
der Qualität und Quantität nach. Von den durch die zur Zerlegung der Braunsteine angewandte Säure nicht zersetzbaren Substanzen (Quarz, Schwer- spath, Thon) wird der Werth des Braunsteins durch deren Ge- wicht und den Raum, den sie während des Transportes und im Entwicklungsgefässe nutzlos einnehmen, herabgedrückt; noch schädlicher wirken aber in dieser Beziehung Substanzen, welche gleichzeitig von der Säure angegriffen werden (Kalk, Eisenoxyd) und einen unnützen Verbrauch davon herbeiführen. Auch die Grösse und Dichtigkeit der Stücke, sowie die Constitution des reinen Manganerzes (sein Oxydationszustand) kann einen ver- schiedenen Säureverbrauch veranlassen; während 1 At. Mn nur 2 At. Salzsäure verlangt (Mn + 2 Cl H = Mn Cl + Cl + 2 H), so erfordert 1 At. Mn 3 At. Salzsäure (Mn + 3 Cl H = 2 Mn Cl + Cl + 3 H) und in beiden Fällen resultirt dieselbe nutzbare Chlormenge.
Kalkgehalt.
Zur Bestimmung des Gehaltes an kohlensaurer Kalkerde
übergiesst man 1 Gramm Braunstein mit ver- dünnter Salpetersäure, lässt unter öfterem Umrühren, wobei Aufbrausen stattfindet, etwa ¼ Stunde stehen, filtrirt auf ein gewogenes Filter, wäscht den Rückstand aus, trocknet und wiegt ihn, wo man dann aus der Differenz die Menge der kohlensauren Salze findet. 100 Thle. der letzteren sättigen 70,4 Thle. trockne Salzsäure oder 205 Thle. wässrige Salzsäure von 1,17 spec. Gew., welche letztere unnütz verloren geht.
Glüht man 1 Grmm. Erz auf einem Röstscherben unter der Muffel und zieht von dem Glühverluste die auf eben angegebene Weise zu findende Kohlensäure ab, so erhält man die Menge des vorhandenen
Wassers
, des entwichenen
Sauerstoffs
und zuweilen
organischer Stoffe
.
Eisenoxyd- gehalt.
Ein
Gehalt an Eisenoxyd
lässt sich nach der später zu erwähnenden
Fikentscher-Nolte
’schen Methode (§. 202) ermitteln. 100 Thle. Eisenoxyd bedürfen zur Sättigung 69,8 Thle. trockne Salzsäure oder 199,2 Thle. Salzsäure von 1,17 spec. Gew.
§. 200. Allgemeines.
Zur
Ermittlung der zur Zerlegung eines Mangan-
Erforderliche Säuremenge.
erzes erforderlichen Menge Salzsäure
von bestimmtem specifischen Gewicht bringt man beide in einen mit Gasablei- tungsrohr versehenen Kolben und lässt die gasförmigen Producte vom Wasser absorbiren. Man giesst das saure Wasser zum Rückstand, thut in die Masse ein gewogenes Stück reinen Marmor, lässt sich die überschüssige Säure damit sättigen und berechnet aus dem Gewichtsverlust die Menge derselben und daraus die der verbrauchten Säure. 100 Marmor sättigen 70,5 trockne und 205 Salzsäure von 1,17 spec. Gew. Auch lässt sich die überschüssige Säure durch eine alkalimetrische Titrirprobe ermitteln.
Auch kann man die anzuwendende Säuremenge dem Volum nach messen, mittelst einer alkalischen Lösung ihren Titer be- stimmen, das Erhitzen mit Braunstein wie oben ausführen, dann wieder das Volumen der zurückbleibenden sauren Flüssig- keit bestimmen und durch die alkalische Lösung ebenfalls ihren Titer ermitteln. Aus der Differenz ergiebt sich die verbrauchte Säuremenge.
Hinsichtlich des Säureverbrauches weichen die im Kleinen mit einigen Gramm Erz erfolgten Resultate häufig von den im Grossen erhaltenen ab, indem in letzterem Falle der Erfolg des Prozesses wesentlich mit von der Uebung der Arbeiter abhängt.
Bei der dokimastischen Untersuchung eines Braunsteins muss auf einen Kalk- oder Eisengehalt Rücksicht genommen werden, indem ein solcher auf das Proberesultat influiren kann, z. B. ein Kalkgehalt bei der
Fresenius-Will
’schen Probe, ein Eisen- oxydgehalt bei dem
Fikentscher-Nolte
’schen Verfahren.
3) Vom
hygroskopischen Wassergehalt
. Nach
Fre-
Wassergehalt
senius
Dingl.
, Bd. 175. S. 277. Polyt. Centr. 1855. S. 693, 746.
bedarfs zur vollständigen Trocknung eines Braun- steins einer Temperatur von 120° C., indem man das Trocknen zweckmässig etwa 1½ Stunden auf der Trockenscheibe (S. 106) vornimmt. Hydratwasser geht bei dieser Temperatur noch nicht weg. Für den Handel empfiehlt
Fresenius
, den sehr fein- gepulverten Braunstein etwa 6 Stunden lang in einer dünnen Schicht bei etwa 100° C. zu trocknen und dann eine geeignete Reduction vorzunehmen, indem der bei letzterer Temperatur getrocknete Braunstein bei 120° C. noch 0,3—0,5 % Wasser
XVI.
Mangan
.
verliert. Zur Abkürzung der Trockenzeit erhitzt
Mohr
Mohr
, Titrirmethode. 1862. S. 493.
den Braunstein in einer dicken Metallschale auf einer kleinen Wein- geistlampe, rührt mit der Kugel des Thermometers um, entfernt, sobald 110° C. angezeigt werden, das Feuer und rührt noch beständig um, wobei das Thermometer auf 120° C. steigt; dann lässt man die Schale unter einer Glasglocke mit Chlor- calcium erkalten und wiegt rasch in einem Messingblechschiffchen (Taf. VI. Fig. 113) ab. Auf der
Fresenius
’schen Trockenscheibe (Taf. IV. Fig. 60) lassen sich gleichzeitig mehrere Proben trocknen.
Man ist jedoch fast überall im Braunsteinhandel überein- gekommen, den Braunstein bei 100° C. zu trocknen, zu welchem Zwecke man denselben in einem flachen Schälchen von Messing oder Kupfer im Luft- oder Wasserbade erhitzt, bis zwei Wä- gungen übereinstimmen. Die trocknen Proben thut man noch heiss in Glasröhren von 12—14 Cm. Länge und 8—10 Mm. Weite, verkorkt diese, lässt erkalten und wiegt dann ab. Um dabei eine Wiederaufnahme von Wasser zu vermeiden, wiegt man das geschlossene Rohr, schüttet eine entsprechende Menge Braunstein ins Lösegefäss und wägt das Röhrchen wieder, wobei man durch Feilstriche am Röhrchen eine gewisse Menge unge- fähr markiren kann.
Aggregatzu- stand d. Erzes.
4)
Vom Aggregatzustand des Erzes
. Braunstein in Schliegform wird gewöhnlich weniger gut bezahlt, als solcher in Stücken. Für die Chlorentwicklung ist eine Schliegform nicht günstig, weil das zu dicht auf einander liegende Pulver den Zutritt der Säure zu demselben erschwert. Dichtigkeit und Grösse der Stücke üben auch einen Einfluss auf den Säure- verbrauch aus. Es soll z. B. der Braunstein von Huelva in Spanien schwerer löslich sein, als der nassauische und in Folge dessen natürlich im Verhältnisse zum Procentgehalt an Mn um 2—3 Sgr. pro Ctr. im Preise niedriger stehen.
Odernheimer
, Berg- u. Hüttenwesen in Nassau. 1865. I, 422.
Ein Gemisch aus beiden soll gute Resultate geben.
Werthverhält- nisse.
Man ist im Handel übereingekommen, als
Normalpunct zur Werthbestimmung
den
60procentigen
Stein anzu- nehmen. Dem festgesetzten Preise wird von 60—65 % aufwärts 1 Sgr. zu- und von 60—55 % abwärts ein solcher abgerechnet. Steigt der Gehalt über 65 % oder fällt er unter 55 %, so wer- den für jedes Procent resp. 1½ Sgr. zugesetzt oder abgezogen.
§. 201.
Fresenius-Will
’s Probe.
Während der höchste Durchschnittspreis für 60 % nassauischen Braunstein in 1857 pro Ctr. 35 Sgr. betrug, ist derselbe zur Zeit auf 17 — 18 Sgr. gesunken. Die Hauptproducenten von Braunstein sind Spanien (Huelva) und Nassau; letzteres liefert 7/10 seiner Production nach England und 2/10 nach Frankreich. Während in London 1 Ctr. 70procentiger spanischer Braunstein 1 fl. 36 kr. kostet, so beträgt dieser Preis für gleichhaltigen nassauischen Braunstein 2 fl. 3 kr.
Odernheimer
c. l. S. 302.
Zur Bestimmung des Gehaltes an Mangansuperoxyd in
Braunstein- proben.
einem Braunstein bedient man sich sowohl des
gewichts-
, als des
massanalytischen Weges
, und zwar sind die besten und einfachsten Proben auf ersterem die von
Fresenius-Will
(z. B. im Nassauischen, auch wohl mit der Modification von
Mohr
angewandt) und
Fikentscher-Nolte
, auf letzterem die von
Levol
.
Zur Erzielung einer richtigen Durchschnittsprobe (S. 10)
Probenehmen.
wird im Nassauischen beim Ausmessen auf dem Aufbereitungs- platze oder beim Verladen in die Schiffe von jedem fünften Laufkarrn des Haufwerks ½—1 Pfd. Erz ausgestochen, die Probemenge gehörig gemengt, hieraus die Hauptprobe genommen und der daraus resultirende Procentgehalt für den Durchschnitts- gehalt des ganzen Haufwerks genommen.
§. 201.
Fresenius-Will
’sche Probe.
Fresenius
und
Will
, neues Verfahren zur Prüfung der Potasche etc. Heidelberg 1843. —
Dingl.
, Bd. 99. S. 130. —
Fresenius
, quantit.-chem. Analyse. 1862. S. 757.
Diese verbindet mit
Werth der Probe.
Einfachheit und rascher Ausführbarkeit grosse Genauigkeit. Kohlensaure Salze erfordern eine Modification des Verfahrens, während dasselbe durch einen Eisenoxydgehalt, wie die
Fikent- scher
’sche Methode, nicht alterirt wird.
Dasselbe beruht darauf, aus Braunstein mittelst Schwefel-
Theorie.
säure Sauerstoff auszutreiben, diesen an Kleesäure zu binden und Kohlensäure zu erzeugen und aus dem Gewichtsverlust den Gehalt an Mangansuperoxyd zu berechnen, indem 2 Aeq. Kohlen- säure (44) 1 Aeq. Mangansuperoxyd (43,57) entsprechen (Mn + C + S = Mn S + 2 C). Es ist danach das Gewicht der ent- wickelten Kohlensäure nahezu dem des zersetzten Mangansuper- oxydes gleich. Die Temperatur während des Versuches darf nicht bis zur Siedhitze des Wassers steigen, weil sonst die Kleesäure durch Schwefelsäure allein in Kohlensäure und Kohlen- oxydgas zerlegt wird.
XVI.
Mangan
.
Verfahren.
Behuf Ausführung der Probe thut man in die bis zum Halse etwa 120 C. C. enthaltende Flasche
A
(Taf. VII. Fig. 147) des Kohlensäure-Apparates von
Fresenius
und
Will
von reicheren Erzen 2 Grmm., von ärmeren 4—5 Grmm.
sehr feingerie- benen
, bei 100° C. (S. 424) getrockneten Braunstein, fügt dazu das 2½fache zerriebenes neutrales kleesaures Kali oder Natron mit so viel Wasser, dass das Kölbchen bis zu ⅓ gefüllt ist. Das etwa 100 C. C. fassende Kölbchen
B
füllt man zu ⅔ mit eng- lischer Schwefelsäure und verbindet beide mit Kautschukstöpseln versehene Gläser
A
und
B
durch die Glasröhre
a
. Die Röhre
b
im Kölbchen
A
ist am Ende mit einem Stückchen enganschlies- senden Kautschukrohr versehen, welches durch ein kurzes Stück- chen Glasstab verschlossen wird.
Der so gefüllte, gut schliessende, aus möglichst dünnem Glas hergestellte Apparat wird auf einer starken, über 100 Grmm. Belastung tragenden, aber feinziehenden Wage genau (mittelst Kornbleies oder Schrots und Staniols in einer Schale) tarirt, dann aus der offenen Röhre
c
mittelst eines Kautschukschlauches etwas Luft ausgesogen, worauf beim Aufhören des Saugens Schwefelsäure aus
B
in
A
überfliesst und die Kohlensäure- entwicklung in Folge der oben angegebenen Reactionen be- ginnt, welche durch die gleichzeitig entwickelte Wärme be- günstigt werden. Die Kohlensäure entweicht durch
a
und lässt beim Durchgang durch die Schwefelsäure in
B
etwa mitgerissenes Wasser zurück. Wird die Kohlensäureentwicklung schwächer, so saugt man wieder aus
B
Luft so oft aus, bis aller Braun- stein zersetzt ist und die Gasentwicklung aufhört, wo sich dann auf dem Boden von
A
kein schwarzes Pulver mehr zeigt. Ein- zelne schwarze Puncte können von Eisentheilchen, vom Reiben des Braunsteins in einer eisernen Reibschale, herrühren, auch hinterlassen manche Braunsteine einen durch die angewendeten Reagentien unveränderlichen Rückstand. (Um zu erfahren, ob derselbe aus noch unzersetztem Braunstein besteht, bringt man nach vollendeter Braunsteinprobe etwas Kochsalz in das Kölb- chen
A
, erwärmt und lässt die Röhre
a
in Wasser tauchen, welches durch einige Tropfen Lakmustinctur gefärbt ist. Wird in Folge einer Chlorentwicklung die Farbe gebleicht, so enthält der schwarze Rückstand noch Braunstein.)
Nach vollständiger Zersetzung des Braunsteins (die am Ende durch mässiges Erhitzen befördert werden kann) lässt man noch Schwefelsäure überfliessen, damit sich die Flüssigkeit behuf Aus-
§. 201.
Fresenius-Will
’s Probe.
treibung von Kohlensäure stärker erhitzt, dann nimmt man den Kautschukverschluss von
b
ab und saugt langsam bei
c
Luft durch den Apparat, bis dieselbe nicht mehr nach Kohlensäure schmeckt, lässt den Apparat an der Luft völlig erkalten und ermittelt auf der Wage den Gewichtsverlust an Kohlensäure, indem man auf die eine Schale die Tara, auf die andere den Apparat stellt und auf diese die Gewichte bis zum Eintritt des Gleich- gewichts legt. Wie bereits angegeben, entprechen 44 Kohlensäure 43,5 Mangansuperoxyd. Eine Probe ist in 5—10 Min. beendigt.
Bei
Anwesenheit kohlensaurer Erdsalze
, deren ent-
Modifi- cationen.
weichende Kohlensäure das Proberesultat beeinträchtigen würde und welche auf die S. 422 angegebene Weise erkannt wird, thut man den abgewogenen Braunstein in das Kölbchen
A
, fügt etwas Wasser (etwa ¼ des Kolbeninhalts) und einige Tropfen verdünnte Schwefelsäure (1 Schwefelsäure und 5 Thle. Wasser) hinzu und erwärmt unter öfterem Umschwenken zum Kochen. Zeigt sich dann die Flüssigkeit stark sauer und ist keine Kohlen- säureentwicklung mehr wahrzunehmen, so hängt man ein Glas- röhrchen mit dem kleesauren Kali mittelst eines eingeklemmten Fadens in dem Kölbchen
A
auf, tarirt den sonst auf gewöhn- liche Weise zusammengestellten Apparat, lässt das Röhrchen in die Flüssigkeit fallen und verfährt in vorhinniger Weise oder man neutralisirt die überschüssige Schwefelsäure nach
Röhr
Fresenius
’ Ztschr. I, 48.
mit kohlensäurefreier Natronlauge bis zur alkalischen Reaction, lässt erkalten, fügt die gewöhnliche Menge oxalsauren Natrons hinzu und operirt nun wie gewöhnlich weiter.
Um sich Wagen bedienen zu können, welche nur geringere
Sonstige Con- structionen der Kohlensäure- apparate.
Belastungen ertragen, hat man den
Fresenius-Will
’schen Apparat entsprechend modificirt.
Rose
’s Apparat
Rose
’s analytische Chemie. 1851. II, 87.
(Taf. VII. Fig. 149). In den Kolben
a
Rose
’s Apparat.
thut man Braunstein, neutrales kleesaures Kali und Wasser, in
b
mit gleichem Volum Wasser verdünnte Schwefelsäure und versieht den Apparat mit einem Chlorcalciumrohr
c
. Nachdem derselbe (von etwa 50—60 Grmm. Gewicht) tarirt worden, neigt man ihn, wobei Schwefelsäure aus
b
in
a
überfliesst, sich Kohlen- säure entwickelt und diese im Chlorcalciumrohr
c
ihre Feuch- tigkeit absetzt. Nachdem die Zersetzung des Braunsteins be- endigt, was zuletzt durch mässiges Erwärmen befördert wird,
XVI.
Mangan
.
und alle Schwefelsäure in
a
gebracht worden, saugt man aus der Spitze
d
Luft durch den Apparat, um die Kohlensäure aus- zutreiben. Der Gewichtsverlust wird in angegebener Weise zur Berechnung des Gehaltes an Mangansuperoxyd benutzt.
Mohr
’s Apparat.
Mohr
Mohr
, Titrirmethode. 1862. S. 495.
(Taf. VII. Fig. 148) thut den Braunstein in die Flasche
a
, fügt 30—40 C.C. Wasser hinzu und giesst durch die mit Bimsteinstücken gefüllte Röhre
b
4—5 C. C. concentrirte Schwefelsäure, nachdem diese bereits mit Schwefelsäure ge- tränkt sind. Durch die Schwefelsäure sollen zunächst vorhan- dene
kohlensaure Erden
zersetzt werden. Man saugt dann durch die Röhre
c
an
b
die aus letzteren entwickelte Kohlen- säure aus, indem man die mit Kautschukverschluss versehene Röhre
d
öffnet, verschliesst letztere wieder, bringt den Apparat auf die Wage, setzt daneben ein etwa das 1½fache vom ange- wandten Erz krystallisirte Kleesäure enthaltendes Gläschen
f
und tarirt. Der von der Wage genommene Apparat wird mit der linken Hand geöffnet, mit der rechten die Kleesäure rasch eingeschüttet und der Apparat sofort wieder verschlossen, worauf sogleich die Kohlensäureentwicklung beginnt. Hat die freiwillige Kohlensäureentwicklung nachgelassen, so erwärmt man den Kolben über einer kleinen Spirituslampe, wobei die letzten noch unzersetzten 5—6 % Braunstein zerlegt werden. Die durch
b
entweichende Kohlensäure wird durch die Schwefelsäure ge- trocknet. Man öffnet jetzt den Kautschukverschluss an
d
, saugt bei
c
die Kohlensäure aus, lässt den Apparat erkalten und be- stimmt den Gewichtsverlust, indem man das Kleesäure-Gläschen mit auf die Wagschale setzt. Saugt man die Kohlensäure nicht aus, so erhält man je nach der Grösse des Apparates ½—¾ % zu wenig.
Ein sich wegen seiner Leichtigkeit besonders empfehlender Apparat ist in Figur 147 a Taf. VII. dargestellt.
a
Glaskolben zur Aufnahme von Schwefelsäure, kleesaurem Kali und Wasser;
b
Glasröhrchen mit bis ½ Grmm. Braunstein, an einem Platin- draht
c
in den Kolben
a
eingehängt. Nachdem der Apparat in diesem Zustande gewogen, neigt man den Kolben etwas, worauf der Braunstein allmälig in die Flüssigkeit gelangt und die Ent- wicklung von Kohlensäure veranlasst, welche bei mit einem Glasstäbchen
d
verschlossener Röhre
e
durch das Chlorcalcium- rohr
f
entweicht, nachdem das Glasstäbchen
g
aus der Kaut-
§. 202.
Fikentscher
’s Probe.
schukröhre
h
weggenommen. Sobald die Kohlensäureentwick- lung aufgehört hat, nimmt man
d
weg, saugt die Kohlensäure bei
h
aus und wiegt den Apparat wieder.
§. 202. Verfahren von
Fikentscher-Nolte
.
Die ursprüng-
Theorie.
liche Methode von
Fikentscher
Erdm
. u.
Marchand
’s Journ. Bd. 18. S. 160 u. 173.
besteht darin, mittelst Salz- säure aus Braunstein Chlor zu entwickeln, dieses unter Bildung von Kupferchlorür an Kupfer zu binden und aus dem Kupfer- verlust den Gehalt an Mangansuperoxyd zu berechnen. Nach der Formel Mn + 2 Cl H + 2 Cu = Mn Cl + Cu
2
Cl + 2 H ent- sprechen 2 Aeq. aufgelöstes Kupfer (63,36) 1 Aeq. Mangansuper- oxyd (43,57).
Bei diesem Verfahren entweicht leicht etwas Chlorglas, ent- zieht sich der Einwirkung aufs Kupfer und man findet den Gehalt an Mangansuperoxyd zu gering.
Quadrat
Polyt. Centr. 1861. S. 684. B. u. h. Ztg. 1862. S. 108.
sucht dem Chlorverluste dadurch entgegen zu wirken, dass die obige Reaction in einem zugestöpselten Kolben vorgenommen wird.
Am sichersten vermeidet man denselben nach dem Verfahren von
Nolte
B. u. h. Ztg. 1859. S. 149; 1864. S. 374.
, indem man das entwickelte Chlor an Eisenchlorür bindet (Mn + 2 Fe Cl + 2 H Cl = Mn Cl + Fe
2
Cl
3
+ 2 H) und das gebildete Eisenchlorid (wie bei der
Fuchs
’schen Eisenprobe S. 351) durch Kupfer unter Bildung von Eisen- und Kupfer- chlorür zerlegt (Fe
2
Cl
3
+ 2 Cu = 2 Fe Cl + Cu
2
Cl). Es ent- sprechen dann ebenfalls wieder 2 Aeq. durch Chlor aufgelösten Kupfers 1 Aeq. Mangansuperoxyd.
Diese Probe erfordert keinen besondern Apparat, sondern
Werth der Probe.
nur einen Glaskolben und lässt sich leicht ausführen, verlangt längere Zeit, als die
Fresenius-Will
’sche Probe, ohne dass ein Gehalt des Erzes an kohlensauren Erden influirt; dagegen muss ein Eisengehalt durch eine Gegenprobe besonders bestimmt und sein Einfluss auf das Proberesultat in Anrechnung gebracht werden.
Man verfährt dabei in folgender Weise: 3 Grmm. fein-
Verfahren.
gepulverter, bei 100° C. getrockneter Braunstein, etwa 23 Grmm. eisenoxydfreier Eisenvitriol (S. 139) und 10 — 14 Grmm. genau gewogene blanke zusammengebogene Kupferblechstreifen werden in einem Digerirglase bis zur Hälfte des letzteren mit reiner Salzsäure übergossen, der Kolben mittelst eines Korks mit
XVI.
Mangan
.
Kautschukklappe (Taf. VI. Fig. 103) zur Abhaltung des Luft- zutritts verschlossen und so lange (etwa 2 Stunden und länger) gekocht, bis die anfangs braune Flüssigkeit nahezu farblos ge- worden. Wie bereits bemerkt, bildet sich bei der ersten Ein- wirkung von Salzsäure, Braunstein und Eisenvitriol braunes oder gelbrothes Eisenchlorid, welches bei längerem Kochen mit Kupfer unter Bildung von Kupferchlorür in Eisenchlorür über- geht, wobei das Kupfer einen dem aus dem Braunstein entwickel- ten Chlor entsprechenden Gewichtsverlust erleidet. Das Kupfer- chlorür, in Wasser unlöslich, löst sich in freier Salzsäure farb- los auf. Damit nicht durch den Sauerstoff der Luft Eisen- und Kupferchlorür höher oxydirt und dann entsprechende neue Mengen Kupfer durch diese aufgelöst werden, wodurch sich der Kupferverlust zu gross ergeben würde, muss man den Luft- zutritt in der angegebenen Weise abschliessen, das Kupfer bis zum Ende hin mit Säure völlig bedeckt halten und diese nicht aus dem Kochen kommen lassen. Sollte vor dem Farbloswerden der Lösung zu viel Säure verdampft und Gefahr vorhanden sein, dass das Kupfer aus der Flüssigkeit hervortritt, so muss man rasch heisse Säure nachgiessen.
Ist die Flüssigkeit farblos geworden, so füllt man den Kolben rasch mit luftfreiem ausgekochten Wasser, kippt den- selben in eine Porzellanschale um, spült das in dieselbe ge- fallene Kupfer mit Wasser rasch ab, reibt es mit Filtrirpapier ab, trocknet, wiegt es und notirt den Gewichtsverlust. Dieser ist so- wohl vom Mangansuperoxyd, als von in dem Erz oder Eisen- vitriol enthaltenen Eisenoxyd veranlasst, welches mit Salzsäure Eisenchlorid giebt und beim Behandeln mit Kupfer ebenfalls ein theilweises Auflösen desselben unter Bildung von Eisen- und Kupferchlorür veranlasst (Fe
2
Cl
3
+ 2 Cu = 2 Fe Cl + Cu
2
Cl).
Gegenprobe.
Um nun den durch
Eisenoxyd
herbeigeführten Kupferver- lust bestimmen und von dem Gesammtverlust abziehen zu können, wird bei einer Gegenprobe eine gleiche Menge Braunstein, wie bei der Hauptprobe, für sich (ohne Kupfer) so lange mit Salz- säure digerirt, bis kein Chlorgeruch mehr wahrzunehmen, also alles Mangansuperoxyd zerstört ist. In die Manganchlorür und Eisenchlorid enthaltende Lösung fügt man eine genau abge- wogene Menge blankes Kupferblech (8—10 Grmm.), kocht die Probe bei Luftabschluss bis zum Farbloswerden und bestimmt in vorhinniger Weise den Kupferverlust, welcher durch das Eisen- oxyd veranlasst ist. Dieser vom Gesammtverlust bei der ersten
§. 203.
Levol
’s Titrirprobe.
Probe abgezogen, giebt die dem Mangansuperoxyd entsprechende Kupfermenge, aus welcher sich der Procentgehalt an Mn im Erz nach obigen Verhältnisszahlen berechnen lässt.
Um den Procentgehalt direct zu finden, behandelt man zu
Rothehütte
Oberharzer Verfahren.
auf dem
Oberharze
68,74 Probirpfund
1 Probircentner = 100 Pfd. = 5 Gramm.
mit 2 Ctr. Kupfer und 4½ Ctr. Eisenvitriol bei der Hauptprobe, bei der Gegenprobe dieselbe Menge Braun- stein mit 1½—2 Ctr. Kupfer. Zieht man den bei letzterer Probe gefundenen Kupferverlust von dem bei der Hauptprobe erhaltenen ab, so ergiebt die Differenz direct den Procentgehalt an Mangansuperoxyd, denn es verhält sich 1 Aeq. Mn (43,5) : 2 Aeq. Cu (63,3) = x : 100, x = 68¾.
§. 203. Titrirprobe von
Levol
.
Dingl.
, Bd. 85. S. 299.
Mohr
, Titrirmethode. 1862 S. 502.
Von der grossen Anzahl
Theorie.
vorgeschlagener Titrirproben lässt sich nachstehende von
Levol
am einfachsten ausführen, welche darauf beruht, eine gekannte Menge Eisenoxydul durch den aus Braunstein mittelst Schwefel- säure frei gemachten Sauerstoff theilweise in Oxyd zu ver- wandeln und den Ueberschuss des Eisenoxyduls mit Chamäleon zu messen. Aus der Differenz ergiebt sich die gebildete Eisen- oxydmenge und daraus der Gehalt an Mangansuperoxyd. Nach der Formel Mn + 2 Fe S + x S = Mn S + Fe S
3
entsprechen 2 Aeq. Eisen (56) 1 Aeq. Mangansuperoxyd (43,57).
Man löst 0,66 Grmm. Klavierdraht in einem kleinen schief
Verfahren.
liegenden Kolben mit langem Halse in reiner, mässig starker Schwefelsäure auf, fügt 0,5 Grmm. feingeriebenen, in einem Röhrchen abgewogenen Braunstein sammt dem Röhrchen in den Kolben, erhitzt vorsichtig, bis aller Braunstein zersetzt ist, verdünnt die Flüssigkeit mit Wasser, thut dieselbe rasch in ein Becherglas und titrirt das nicht oxydirte Eisenoxydul durch Chamäleon zurück (Siehe
Margueritte
’sche Eisenprobe S. 354). War z. B. die Chamäleonlösung so titrirt, dass 116,6 C.C. davon 1 Grmm. Eisen entsprechen, und wurden zur Braunsteinprobe 31,8 C. C. gebraucht, so sind bei dieser
= 0,272 Grmm. Eisen nicht zur Wirkung gekommen, also 0,66 — 0,272 = 0,388 Grmm. Eisen durch den aus dem Braunstein entwichenen Sauerstoff oxydirt. Nach der Proportion 56 : 43,57 = 0,388 : x sind 0,30187 Grmm. Mangansuperoxyd in 0,5 Grmm. Braun- stein, was 60,3 % Mangansuperoxyd entspricht.
XVII.
Chrom
.
XVII. Chrom.
Chromerze.
§. 204. Allgemeines
. Das metallische Chrom findet keine technische Anwendung, wohl aber
Chromoxyd
und
chrom- saure
Salze.
Zur Darstellung der Chrompräparate dient hauptsächlich der
Chromeisenstein
(Fe, Cr, Mg) (Gr, Fe, Al) mit 37—65 % Chromoxyd, welcher bergmännisch geworden, aufbereitet in Stücken oder als Schlieg in den Handel gebracht und nach seinem Gehalt an Chromoxyd bezahlt wird. Zuweilen enthalten gewöhnliche Eisensteine einen Chromgehalt, welcher beim Ver- schmelzen derselben zum Theil ins Roheisen übergeht.
Seltener vorkommende chromhaltige Mineralien sind
Chrom- ocker
(chromhaltige Thone mit 3,6—34 % Gr),
Rothbleierz
Pb Cr mit 31,2 Cr,
Melanochroit
Pb
3
Cr
2
mit 23,2 Cr,
Vau- quelinit
Cu
3
Cr
2
+ 2 Pb
3
Cr
2
mit 30 Cr; als Kunstproducte kommen im Handel vor
Chromgrün, Chromgelb, Chrom- roth
etc.
Chromproben.
Zur Bestimmung des Chromoxydgehaltes in Chromeisen- stein etc. sind verschiedene Methoden auf
nassem Wege
an- gegeben, welche alle darauf hinauslaufen, das Erz mit Oxyda- tionsmitteln [Salpeter und Soda nach
Bodemann
Bodemann-Kerl
’s Probirkunst 1857. S. 465.
, Aetznatron und Natronsalpeter nach
Calvert
Erdm.
, J. f. pr. Chem. Bd. 57. S. 256.
, Salpeter und nach Umstän- den Kieselerde nach
Hilgard
’s Löthrohrprobe
B. u. h. Ztg. 1859. S. 331. —
Ptattner-Richter
’s Löthrohrprobirkunst. 1865. S. 647.
] zu glühen, das gebildete chromsaure Alkali auszulaugen, die Chromsäure (durch schweflige Säure, Weingeist etc.) zu Oxyd zu reduciren und dieses zu fällen oder die Chromsäure
massanalytisch
zu be- stimmen [O’
Neill
’s Verfahren].
Fresenius
, Ztschr. f. analyt. Chemie. I, 497.
Bei der schwierigen Zersetzbar- keit des Chromeisensteins auf die angegebene Weise empfiehlt es sich, denselben zuvor durch Schmelzen mit saurem schwefel- sauren Kali aufzuschliessen und dann erst die bezeichneten Oxydationsmittel hinzuzufügen (Methoden von
Hart
Polyt. Centr. 1856. S. 701.
,
Oudes-
§. 205.
Genth
’s Chromprobe.
luys
Fresenius
c. l. S. 498.
und
Genth
Ibid. S. 498.
. Letztere Methode giebt die besten Re- sultate.
§. 205.
Genth’s
Chromprobe
. Man erhält 0,5 Gramm des
Verfahren.
zum unfühlbaren Pulver geriebenen Erzes mit 6 Grm. saurem schwefelsauren Kali innig gemengt 15 Min. lang in einem ge- räumigen Platintiegel in einer den Schmelzpunct des Kalisalzes kaum übersteigenden Temperatur und steigert dieselbe unter öfterem Umrühren mit einem Platinspatel 15—20 Min. lang bis eben zum Rothglühen des Tiegelbodens, wobei die Masse höch- stens bis zur Mitte des Tiegels steigen darf, in ruhigen Fluss kommt und reichliche Dämpfe von Schwefelsäurehydrat entlässt. Hierauf steigert man die Hitze noch weiter, so dass das zweite Aequivalent Schwefelsäure ausgetrieben wird und schwefelsaures Eisen- und Chromoxyd sich theilweise zersetzen. Bei zu starker Hitze wird alle Schwefelsäure ausgetrieben und der Rückstand beim weiteren Behandeln mit Aufschliessungsmitteln zu schwer- schmelzig. Man fügt jetzt zur Schmelze 3 Grm. reines kohlen- saures Natron, erhitzt zum Schmelzen, setzt nach einer Stunde, während welcher man gelinde Rothgluth erhält, 3 Grm. Salpeter nach und erhitzt dann noch 15 Min. lang zum hellen Roth- glühen.
Die geschmolzene Masse wird in kochendem Wasser gut aufgeweicht, filtrirt, der Rückstand mit siedendem Wasser aus- gewaschen und mit Salzsäure warm digerirt. Bleibt hierbei un- aufgeschlossenes Erz zurück, so muss dasselbe nochmals in vor- hinniger Weise behandelt werden.
Das gelbe Filtrat enthält im Wesentlichen chromsaures Alkali mit zuweilen geringer Menge von Mangansäure, Kiesel- säure, Thonerde und selten Titansäure. Zur Abscheidung der letzteren Substanzen verdampft man das Filtrat mit überschüs- sigem salpetersauren Ammoniak im Wasserbade fast zur Trockne, bis alles frei gewordene Ammoniak ausgetrieben ist, setzt Wasser hinzu und filtrirt. (Auch kann man zur Fällung von Thonerde und Kieselsäure die alkalische Lösung mit kohlensaurem Am- moniak eine Stunde digeriren und dann filtriren.)
Zur Reduction der Chromsäure wird das alkalische Filtrat mit überschüssiger wässriger schwefliger Säure versetzt, wobei sie grün wird, dann vorsichtig zum Kochen erhitzt, wobei mit dem Aus-
Kerl,
Probirkunst. 28
XVII.
Chromprobe
.
treiben der schwefligen Säure die Lösung von ausgeschiedenem Chromoxydhydrat sich schon trübt, hierauf Ammoniak im ge- ringen Ueberschuss hinzugefügt und einige Minuten gekocht, wo sich Chromoxydhydrat vollständig abscheidet. (Auch kann man zur Reduction der Chromsäure die mit Salzsäure ange- säuerte, zum Sieden erhitzte gelbe Lösung so lange tropfenweise mit Weingeist (C
4
H
6
O
2
) versetzen, bis sie vollständig smaragd- grün geworden, wobei unter Entweichen von Kohlensäure sich Geruch nach Aldehyd (C
4
H
4
O
2
) und Essigsäure (C
4
H
3
O
3
) zu erkennen giebt; dann wird zur Fällung des Chroms Ammoniak hinzugefügt.)
Durch wiederholtes Auskochen und Decantiren muss das Chromoxydhydrat so lange ausgewaschen werden, bis Chlor- barium im Waschwasser keine schwefelsauren Salze mehr nach- weist, worauf man den Niederschlag trocknet und glüht, wobei grünes Chromoxyd erfolgt. Da immer noch geringe Spuren von Alkalien darin zurückbleiben, welche beim Glühen chrom- saures Kali geben können, so sucht man ein vollkommen reines Product dadurch zu erhalten, dass man das Chromoxydhydrat mit etwas Wasser kocht, einige Tropfen schweflige Säure und dann Ammoniak hinzufügt, filtrirt, auswäscht, trocknet, glüht und wägt.
Nach
Souchay
Fresenius
, Ztschr. f. analyt. Chem. 1865. 4. Jahrg. S. 63.
liegt aber häufig der zu hohe Chrom- oxydgehalt nicht in einer Beimengung von Alkali, sondern von Kieselsäure und Kalkerde, welche während des Fällens und langen Auswaschens aus dem Glase aufgenommen oder auch in dem in Glasgefässen aufbewahrten Ammoniak enthalten sind und von Chromoxydhydrat zurückgehalten werden. Man muss deshalb bei Bestimmung des Chroms nach der angegebenen Methode beim Fällen Glasgefässe vermeiden und Platinschalen oder in deren Ermangelung Porzellanschalen, auch zum Fällen möglichst reines Ammoniak und zum Auswaschen sehr reines, nicht in Glasgefässen siedend gemachtes Wasser verwenden.
§. 206. Uranproben.
XVIII. Uran.
§. 206. Allgemeines
. Das Uran liefert wichtige Farben,
Technisch wichtige Uran- verbindungen
namentlich
Urangelb
Darstellung des Urangelbs zu Joachimsthal: Preuss. Ztschr. 1862. X, 168. — B. u. h. Ztg. 1861. S. 391; 1863. S. 32. — Oestr. Ztschr. 1856. S. 95, 230, 244; 1857. Nr. 6.
in zwei Nüancen, eine schön hochgelbe (Na Ur
2
+ 6 H) und eine orangegelbe, beide hauptsächlich zur Erzeugung des gelblichgrünen, etwas opalisirenden Uranglases verwandt, und
Uranoxydammoniak
(im Handel wohl nur
Uranoxyd
genannt), welches Porzellan unter der Glasur aus- gezeichnet schwarz färbt, indem das Salz in Oxyduloxyd über- geht. Auf der Glasur färbt das Uranoxyd gelb. Auch in der Photographie werden Uransalze gebraucht.
Zur Darstellung der Uranpräparate dient hauptsächlich das
Uranerze.
Uranpecherz
(U U mit 84,91 Uran und 15,09 Sauerstoff oder 32,07 Uranoxydul und 67,93 Uranoxyd), welchem andere Erze (Bleiglanz, Schwefelkies, Arsenkies, Fahlerz, Kobalt-, Silber-, Zinn-, Zink- und Nickelerze, Wismuth und Bergart) beigemengt zu sein pflegen.
Nur auf gewichtsanalytischem
nassen Wege
lässt sich der
Uranproben.
Urangehalt des Erzes finden, welcher als
Uranoxyduloxyd
oder als
Urangelb
bestimmt wird.
§. 207. Probirverfahren.
Zu
Joachimsthal
kommen nach
Joachims- thaler Probir- methoden.
J.
Wagner
bei der Urangelb-Industrie nachstehende Proben vor:
1)
Analytische Probe zur Bestimmung des Uran-
Analyt. Uranprobe.
oxyduloxydgehaltes in einem Erze oder Erzrück- stande
. 1—2 Grm. Erz werden in feingepulvertem Zustande durch concentrirte Salpetersäure zersetzt; im Rückstande bleiben Kiesel- säure und schwefelsaures Bleioxyd und bei nun vorgenommenem Verdünnen der Lösung fallen basische Salze von Antimon und Wismuth nieder. Man filtrirt, reducirt die Arsensäure durch schweflige Säure zu arseniger Säure, kocht die überschüssige schweflige Säure weg, fällt Kupfer, Blei, Wismuth, Antimon und Arsen aus saurer Lösung durch Schwefelwasserstoffgas und filtrirt. Das Filtrat wird zur Entfernung des Schwefelwasser- stoffs erhitzt, das Eisen durch chlorsaures Kali höher oxydirt und durch überschüssiges kohlensaures Ammoniak gefällt, in
28*
XVIII.
Uran
.
welchem sich Uran, Mangan, Nickel, Kobalt und Zink auf- lösen. Zum ammoniakalischen Filtrat setzt man vorsichtig Schwefelammonium, wodurch nach
Rose
sämmtliche Metalle gefällt werden und nur Uran in Lösung bleibt. Man erhitzt die Uranlösung unter Zusatz von etwas Salpetersäure, um den Schwefel auszuscheiden, filtrirt, fällt aus der erkalteten Lösung durch Ammoniak bräunlichgelbes Uranoxyd-Ammoniak (uran- saures Ammoniak), welches abfiltrirt, ausgewaschen, getrocknet und geglüht wird, wobei dasselbe in olivengrünes Oxyduloxyd (UU mit 84,81 % Uran, entsprechend 96,22 % Oxydul und 101,9 % Oxyd) übergeht.
Technische Uranprobe.
2)
Technische Probe auf Urangelb
. ½ Probirctr. (5 Grmm.) Probirgut wird in Salpetersäure, ohne grössern Ueber- schuss davon, gelöst, die unfiltrirte Lösung mit Soda über- sättigt und ein wenig gekocht, wobei das Uran sich in der Soda auflöst, während alle übrigen Metalloxyde davon gefällt werden. Man filtrirt, wäscht den Niederschlag gut aus, fällt aus dem Filtrat durch eine Lösung von Aetznatron saures uran- saures Natron (Urangelb), filtrirt, wäscht ein wenig aus, trocknet, nimmt den Niederschlag thunlichst vom Filter, verbrennt letz- teres, glüht Filterasche und Niederschlag im Platintiegel, thut das Geglühte auf ein kleines Filter, wäscht nochmals aus, trocknet und glüht. Von dem erfolgenden
sauren uran- sauren Natron
entsprechen 100 Theile 88 Theilen
Uran- oxyduloxyd
.
Analyse der Uranoxydalkalien in
Fresen
. Ztschr. III. S. 71.
Das nach dieser Probe erhaltene Product wird bei der
Joachimsthaler
Schmelzhütte als Uranoxyduloxyd berechnet und alle Hüttenkosten (Manipulations-, Regiekosten etc.) davon abgerechnet, wo sich dann der freie Einlösungswerth pro Ctr. Erz in öster. Währ. ergiebt, z. B.:
v.
Banto
Oestr. Ztschr. 1855. Nr. 38; 1856. Nr. 39.
giebt zur
Ermittlung des freien Einlösungswerthes
eines Centners Erz in öster. Guld. =
f
nachstehende Formel an:
§. 207. Probirverfahren.
worin bezeichnet:
h
= Metallgehalt im Ctr. Erz nach Pfdn.
a
= Manipulationsabgang in Procenten.
b
= Gewichtszunahme pro 100 Pfd. Metall (das Gewicht des Urangelbs ist wegen Natronzusatzes stets namhaft grösser, als der auszubringende Urangehalt der Erze).
u
= voller Verkaufspreis.
q
= Differenz zwischen dem jeweiligen Verkaufspreis der Einheit
u
und dem Einlösungspreis.
r
= Regie- und Directionskostenbetrag in Procenten (von je 100 Gulden).
p
= Zinsen des Betriebscapitals nebst den Gewinnprocenten des Hütten- besitzers.
d
= Ausbringungskosten, nach dem Rohgewicht sich richtend.
g
= Darstellungskosten, nach dem Metallgehalt pro Pfd. sich richtend:
Zur Berechnung von
f
für Uranerze sei
h
= 37 Pfd.,
a
= 4 %,
b
= 25 Pfd.,
u
= 10 Guld. pr. Pfd.,
q
= 30 %,
r
= 2½ % des freien Werthes,
p
= 15 % (Verzinsung des Betriebscapitales = 5 %, Gewinn = 10 %),
d
= 25,5 Guld. pro Ctr. Erz.
g
= 1,1 Guld. pro Pfd. Oxyduloxyd (die von dem Uranoxydoxydulgehalt abhängigen Darstellungskosten); es ist alsdann
f
= 37 × 6,052 — 24,88 = 199,04 Guld. als Werth eines Centners Uranerz. Nimmt man
f
= 0, so ist
h
= 4,11, d. h. die Uranerze müssen, um einlös- würdig zu sein, pro Ctr. mehr als 4,11 Pfd Uranoxyduloxyd enthalten.
3)
Prüfung des Urangelbs auf die Reinheit
. Man
Prüfung des Urangelbs.
vergleicht dasselbe zunächst mit vorhandenen guten Mustern; stimmt es in der Farbe mit denselben überein, so pflegt es auch rein zu sein.
Zur Prüfung auf fremde Beimengungen löst man eine kleine Quantität in einer Proberöhre in reiner Salzsäure auf, wobei sich durch starkes Brausen viel kohlensaures Salz zu erkennen giebt. Die Lösung muss, ohne Rückstand zu hinterlassen, völlig klar sein. Wird dieselbe mit Ammoniak neutralisirt und nach und nach ein Uebermass von kohlensaurem Ammoniak hinzugefügt, so muss sogleich eine völlig klare Lösung ent- stehen, welche sich beim gelinden Erwärmen nicht trüben darf. Zur mässig erwärmten Lösung einige Tropfen Schwefelammonium gesetzt, darf kein Niederschlag, sondern nur eine dunkle Färbung sich zeigen. Beim Glühen auf Platinblech färben sich die Ver- bindungen von Uran mit Natron dunkelroth, zuweilen braun, das Uranoxyd geht beim Glühen in dunkelgrünes Oxyduloxyd über.
Geben alle angeführten Reactionen ein negatives Resultat, so ist das Urangelb rein, widrigenfalls eine quantitative Analyse desselben nothwendig wird.
XIX.
Brennmaterialien
.
Qualit. Uran- bestimmung.
4)
Probe auf einen Uranrückhalt in Lösungen oder Niederschlägen von der Urangelbbereitung
.
Kaliumeisencyanür
giebt in sauren Uranoxydlösungen einen dunkel
braunrothen Niederschlag
von Uraneisen- cyanür, ähnlich dem in Kupferoxydlösungen, bei sehr wenig Uran wenigstens eine deutliche Färbung.
Da in den zu prüfenden Lösungen ausser Uran höchstens Spuren von Metallen sind, welche mit dem genannten Reagens einen gefärbten Niederschlag geben, so ist diese Reaction für diese Fälle sehr brauchbar. Da sie nur in sauren, nicht in alkalischen Lösungen eintritt, so müssen letztere zuvor mit Salzsäure angesäuert werden.
XIX. Brennmaterialien.
Eigenschaften der Brennma- terialien.
§. 208. Allgemeines
. Die Brennmaterialien sind entweder
flammende, natürliche
(Holz, Torf, Braunkohle, Steinkohle) oder
nicht flammende, künstliche
(Holz- und Torfkohle, Koks aus Steinkohlen). Erstere bestehen im Wesentlichen aus Kohlenstoff, Wasserstoff und Sauerstoff in verschiedenen Ver- hältnissen je nach ihrem Alter, enthalten zuweilen Stickstoff (Steinkohlen etc.) und hinterlassen beim
Verbrennen
unter voll- ständigem Luftzutritt und Bildung von Kohlensäure und Wasser unorganische Bestandtheile (
Asche
). Werden sie unter Luft- abschluss erhitzt (
trockne Destillation, Verkohlung
), so ordnen sich die Elemente, den Gesetzen der Verwandtschaft folgend, anders an und es entstehen je nach der Zusammen- setzung des Brennstoffs, der mehr oder weniger raschen Stei- gerung und Höhe der Temperatur verschiedene gasförmige (Kohlensäure, Kohlenoxydgas, Kohlenwasserstoff) und flüssige Producte (ammoniakalisches oder essigsaures Wasser, Theer) unter Abscheidung von Kohlenstoff (
Kohle, Koks
) mit den aschen- gebenden Bestandtheilen und einem variablen Rückhalt von Sauerstoff- Wasserstoff- Kohlenstoffverbindungen. Der Sauer- stoff- und Wasserstoffgehalt genügt selbst in dem kohlenstoff- ärmsten Brennmaterial (Holz) nicht, allen Kohlenstoff zu ver- gasen, weshalb sich derselbe theilweise ausscheidet. Mit wach-
§. 209. Physikal. Verhalt.
sendem Sauerstoffgehalt nimmt die Ausbeute an Kohle und brenn- baren Gasen ab und es entsteht saures Wasser (Holz, mancher Torf), mit wachsendem Wasserstoff- und Kohlenstoffgehalt ent- stehen brennbarere Gase, die Kohlenausbeute wird grösser und das bei der Destillation entstehende Wasser pflegt ammoniakalisch zu sein (Braunkohle und namentlich Steinkohle).
In der Technik benutzt man entweder die rohen Brenn-
Benutzung de
Brennstoffe.
materialien direct zur Feuerung oder man unterwirft sie einer Verkohlung, wobei die Gewinnung der einen hohen pyrome- trischen Wärmeeffect gebenden Kohle oder der brennbaren Gase oder der flüssigen Destillationsproducte Hauptzweck sein kann. Häufig werden alle drei Producte gewonnen und weiter nutzbar gemacht.
Ist es gleich nicht möglich, alle Fragen über den praktischen
Werth der de
kimastische
n
Proben.
Werth und die Anwendbarkeit von Brennmaterialien auf doki- mastischem Wege zu beantworten, so ist derselbe doch in vielen Fällen geeignet, dem Techniker nützliche Winke über die Eigenschaften und den Effect von Brennstoffen zu geben, inso- fern richtige Durchschnittsproben davon vorliegen. Das Nehmen derselben hat oft die grössten Schwierigkeiten.
Die dokimastische Untersuchung eines Brennmaterials kann
Zweck der Proben.
sich auf nachstehende Ermittlungen erstrecken:
1) des physikalischen Verhaltens und der Erscheinungen beim Verbrennen.
2) des Wassergehalts.
3) des Wärmeeffectes, auf welchen die Zusammensetzung des Brennmaterials, der Wasser- und Aschengehalt vorzüglich influiren.
4) des Kohlenausbringens mit oder ohne Berücksichtigung der dabei entstehenden flüssigen und gasförmigen Neben- producte.
5) des Aschengehaltes der Qualität und Quantität nach.
§. 209. Physikalisches Verhalten der Brennstoffe und Erschei-
Physikal. Verhalten et
c
nungen beim Verbrennen.
Bei Betrachtung eines Brennmaterials an seiner Oberfläche oder im Bruche gewahrt man
fremde Einmengungen
(Schwefelmetalle, Gyps, erdige Stoffe etc.),
Zerklüftungen
, im Zusammenhange mit der Zusammensetzung stehende
Structurverhältnisse
etc. — Durch Reibung ein- zelner Stücke an einander lässt sich auf den
Abgang beim
XIX.
Brennmaterialien
.
Transport
Ueber Transportfähigkeit einiger Torfsorten:
Dingl
., Bd. 162. S. 151; B. u. h. Ztg. 1862. S. 328; von Steinkohlensorten:
Dingl
., Bd. 110. S. 278;
Brix
, Untersuchung der Brennstoffe. 1853. S. 33.
schliessen, je nachdem dabei mehr oder weniger leicht Pulver entsteht. Um ein wenigstens relatives Anhalten über die
Zerreiblichkeit
verschiedener Brennmaterialien zu haben, kann man gleich grosse Mengen derselben gleich lang in Trommeln rotiren lassen, dieselben dann durch ein Sieb mit 1 Quadratzoll Maschenweite schlagen, das Siebfeine wägen und die Cohäsion in Procenten Kohle ausdrücken, welche auf dem Siebe zurückbleibt. — Von der durch das
specifische Ge- wicht
bedingten Lockerheit macht man Schlüsse auf den Grad der Entzündlichkeit, die erforderliche Windpressung, den pyro- metrischen Wärmeeffect, unorganische Beimengungen
Prüfung einer Steinkohle auf den Gebalt an Schieferthon. B. u. h. Ztg. 1859. S. 151.
etc. Da die Bestimmung des specifischen Gewichtes in gewöhnlicher Weise durch Wasserverdrängung kein sicheres Anhalten giebt, wenn das Probestück nicht die Beschaffenheit des ganzen Hauf- werks repräsentirt, so verfährt man zur Ermittlung desselben meist auf die Weise, dass man ein bestimmtes Volum (Scheffel, Tonne etc.) Brennmaterial zu verschiedenen Malen wägt, aus den erhaltenen Zahlen das Mittel nimmt und dieses ins Ver- hältniss zu dem Gewichte des Wassers bringt, welches das Messgefäss fasst. Homogenes Material untersucht man am ein- fachsten mittelst eines
Nicholson
’schen Aräometers. — Die
Grösse
und
Form der Stücke
ist von wesentlichem Ein- fluss auf die Auswahl der Verbrennungsvorrichtung, auf den Raum, der zum Transport erforderlich ist etc. — Wirft man ein Stückchen Brennmaterial in eine heisse Muffel oder grössere Quantitäten (2—4 Pfd.) in ei- bis nussgrossen Stücken in einen mit Holzkohlen bereits angefeuerten und mit einem Dom ver- sehenen Windofen, so lassen sich folgende für die Praxis nicht unwichtigen Erscheinungen wahrnehmen: leichte oder schwere Entzündlichkeit, Verbrennen mit ruhiger oder prasselnder, langer oder kurzer, stark russender oder heller Flamme, mit oder ohne Geruch, Zerspringen oder Cohärentbleiben u. dgl. m. Anthracit wirft man, um denselben auf das Decrepitiren zu prüfen, in einen weissglühenden Ofen.
Nässprobe.
§. 210. Bestimmung des hygroskopischen Wassergehaltes.
Man erwärmt 1 Probircentner zerkleintes Brennmaterial auf einem
§. 211. Wärmeeffect.
Uhrglase oder im Porzellantiegel bis 118—120° C. im Luftbade (Taf. IV. Fig. 58) oder auf der Trockenscheibe (Taf. IV. Fig. 60) bis 12 Stunden lang, lässt das Gefäss im Chlorcalciumglase (S. 108) erkalten und wiegt rasch. Dann erwärmt man von Neuem, bis die Resultate zweier Wägungen übereinstimmen. Auf die Probe gelegtes weisses Papier darf bei
Holz
nicht gebräunt sein, weil sonst die angewandte Temperatur zu hoch ist.
Holzkohle
und
Koks
müssen allmälig bis zu 150° C. er- hitzt, in dieser Temperatur einige Zeit erhalten und dann, nach dem Erkalten im Chlorcalciumglase, gleich gewogen werden.
Es ist kaum möglich, von einem grössern Haufwerk (Holz, Holzkohlen, Torf etc.) den Nässegehalt richtig zu bestimmen, wenn man nicht den ganzen Haufen austrocknet. Es lassen sich jedoch annähernd richtige Resultate erhalten, wenn man von sehr viel Stücken kleine Proben nimmt und bei sich äusser- lich herausstellender verschiedener Beschaffenheit derselben ab- schätzt, in welchem Verhältniss ungefähr die Mengen der ver- schiedenen Sorten zu einander stehen, z. B. Grobes und Kleines. Man bestimmt dann dokimastisch den Wassergehalt in den ein- zelnen Sorten und berechnet aus den erhaltenen Resultaten den mittleren Nässegehalt des ganzen Haufens.
Um von den
hygroskopischen Eigenschaften
des Brennstoffs Kenntniss zu erhalten, lässt man die Probe nach dem völligen Trocknen und Wägen etwa 24 Stunden liegen und wiegt wieder.
§. 211. Bestimmung des Wärmeeffects.
Man unterscheidet
Arten der Wärmeeffecte.
einen
absoluten
(Brennkraft),
specifischen
(Brennkraft) und
pyrometrischen
Wärmeeffect (Heizkraft). Unter er- sterem versteht man die auf eine Einheit (Kohlenstoff) bezo- genen relativen Wärmemengen, welche ein bestimmtes
Gewicht
verschiedener Brennmaterialien beim vollständigen Verbrennen entwickeln kann. Beim specifischen Wärmeeffect bezieht man dieses Verhältniss auf das
Volum
, während unter pyrome- trischem Wärmeeffect der
Temperaturgrad
begriffen wird, welchen ein Brennstoff bei der vollständigen Verbrennung her- vorzubringen vermag. Der pyrometrische Wärmeeffect nimmt mit dem Kohlenstoffgehalt des Brennmaterials und der Kürze der Verbrennungszeit zu und ist auf letztere also die physi- kalische Beschaffenheit des Brennstoffs, seine grössere oder geringere Dichtigkeit und die damit zusammenhängende Ent-
XIX.
Brennmaterialien
.
zündlichkeit von Einfluss. Auf den absoluten und specifischen Wärmeeffect influirt die Dauer der Verbrennung gar nicht, wohl aber die chemische Zusammensetzung des Brennstoffs.
Während die Verbrennungstemperatur, welche mit einem Brennstoff zu erreichen, von verschiedenen Nebenumständen abhängt und somit ihre Ermittlung selten zu übereinstimmenden Resultaten führt, so kann die Bestimmung des absoluten und specifischen Wärmeeffects der Technik Nutzen gewähren, indem der Werth eines für einen vorliegenden Zweck erforderlichen Brennmaterials von dessen Preis und der nöthigen Menge und letztere wieder vom absoluten oder specifischen Wärmeeffect abhängt.
Es soll im Folgenden nur von den beiden letzteren die Rede sein, da die Ermittlung des pyrometrischen Wärmeeffects
Ueber die Bestimmung des pyrometrischen Wärmeeffects siehe:
Kerl
, met. Hüttenkunde. 1861. I, 223.
auf dokimastischem Wege nicht geschehen kann.
A. Bestimmung des absoluten Wärmeeffects (Brennkraft).
Verschiedene Methoden.
Folgende ältere und neuere
Methoden
Kerl
, met. Hüttenkunde. I, 212.
zur Bestimmung des absoluten Wärmeeffects eines Brennmaterials sind in An- wendung gekommen:
1)
Methode von
Rumford
Rumford
, über die Wärme. Berlin 1805. —
Erdm
., Journ. f. ökon. Chem. II. 339.
,
Peclet
u. A. Bestimmung der Wasser- menge von 0° C, welche 1 Gewichtstheil Brennmaterial bis zu 100° C. zu erhitzen vermag, oder der Wassermenge, welche 1 Gewthl. Brennstoff um 1° C. erwärmt. Man nennt die auf letztere Weise erhaltenen Verhältniss- zahlen
Calorien
oder
Wärmeeinheiten
. Während nach älteren Angaben
1 Gewthl. Wasserstoff 23600 Thle.
1 „ Kohlenstoff 7818 „
Wasser um 1° C. erhitzt, so dass also der
absolute Wärmeeffect des Wasserstoffs 3 mal so gross ist, als der des Kohlenstoffs
, so haben neuerdings
Favre
und
Silbermann
dieses Verhältniss zu 34188 : 8086 = 4,2 : 1 gefunden.
2)
Methode von
Dalton, Laplace
und
Lavoisier
. Bestimmung der Eismenge, welche durch ein bestimmtes Gewichtsquantum Brennstoff zum Schmelzen gebracht wird.
3)
Methode von
Marcus Bull, Stöckhardt
u. A.
Programm der Gewerbeschule zu Chemnitz 1839. S. 29. — Ann. de chym. et physiq. Juillet 1835. p. 225.
Verbrennen einer gewissen Menge verschiedener Brennmaterialien, z. B. 6 Pfd., in einem
§. 211. Wärmeeffect.
gut ziehenden eisernen Stubenofen unter möglichst gleichen Verhältnissen und Beobachtung der Temperatur des Zimmers von ¼ zu ¼ Stunde während 4 Stunden an verschiedenen Thermometern, wo dann der absolute Wärme- effect durch die Summe der erhaltenen Grade ausgedrückt wird. Nach
Knapp
fand man bei solchen Zimmerheizversuchen, dass — bei einer äussern Tem- peratur von 6,8°—6,2°, bei 15—19° C. mittlerer Temperatur der Luft in gleichem Abstand von Decke und Boden des Zimmers und 78—100° C. Tem- peratur des in den Schornstein entweichenden Rauches — 100 Pfd. luft- trocknes Buchenscheitholz im Effect = 48 Pfd. Stücksteinkohlen = 40—60 Pfd. gemischtem Gries mit 1/17 Wasser angemacht = 44 Pfd. fettem Gries mit 1/17 Wasser = 37 Pfd. ordinairem Gries mit 1/17 Wasser und ⅕ Lehm = 38 Pfd. Gries mit ⅕ Wasser und ⅕ Lehm. — In einem Zimmer von 18½ Fuss Länge, 11 Fuss Breite und 11 Fuss 2 Zoll Höhe mit 2272 Cbfss. Rauminhalt wurden stündlich 1,42 Pfd. Steinkohlen mit 13 % Asche verbrannt, wobei die mittlere Zimmertemperatur 15,4° R. und die Temperatur der Aussenluft 0,94° R. betrug.
4)
Methode von
Karmarsch
.
Mittheil. des Hannov. Gew.-Ver. 1835. S. 311.
Bestimmung der Wassermenge, welche 1 Pfd. Brennstoff in Dampf zu verwandeln vermag; nach
Johnson
Liebig
’s Jahresber. 1850. S. 688. Bgwfd. X, 424.
,
de la Bêche
und
Playfair
Polyt. Centr. 1849. S. 233.
Dingl
., Bd. 110. S. 212, 263; Bd. 114. S. 345.
der Wärmemenge zur Erzeugung von 1 Pfd. Dampf aus Was- ser von der Temperatur des Siedepunctes; nach
Brix
Brix
, Untersuchungen über die Heizkraft der wichtigern Brennstoffe des preuss. Staates. Berlin 1853. — Mittheil. des Hannov. Gew.-Ver. 1853. S. 201. — B. u. h. Ztg. 1854. S. 5. — Berggeist 1859. Nr. 15.
und
Hartig
Hartig
, Untersuchungen über die Heizkraft der Steinkohlen Sachsens. Leipzig 1860.
der Wassermenge von 0º, welche von 1 Pfd. Brennmaterial in Dampf von resp. 88—92° R. und 150° C. verwandelt wird.
5)
Analyse des Brennmaterials
und Berechnung der demselben zur vollständigen Verbrennung zuzuführenden Sauerstoffmenge.
Scheerer
’s Metallurgie I, 139, 384. — Berggeist 1859. Nr. 15, 16. — B. u. h. Ztg. 1857. S. 382.
6)
Methode von
Berthier
.
Berthier
’s analyt. Chem., deutsch v.
Kersten
. I, 207.
Für dokimastische Zwecke
Berthier
’s Verfahren.
empfiehlt sich diese Methode wegen ihrer leichten Ausführbarkeit. Sie beruht auf dem sogenannten
Welter
’schen Gesetz, dass
Theorie.
die absoluten Wärmeeffecte verschiedener Brennmaterialien in demselben Verhältniss stehen, wie die zur vollständigen Ver- brennung derselben erforderlichen Sauerstoffmengen.
Man hat bei älteren Versuchen (S. 442) zur Ermittlung der Wärmeeffecte von C und H auf verschiedenen Wegen gefunden, dass dieselben in dem Verhältniss von 1 : 3 stehen und auch die Sauerstoffmengen, welche diese beiden Stoffe nach stöchio-
XIX.
Brennmaterialien
.
metrischer Berechnung zur vollständigen Verbrennung bedürfen, nahezu dasselbe Verhältniss zeigen, und daraus hat sich obiges Gesetz ergeben.
Werth der Probe.
Neuerdings hat das Gesetz seine Gültigkeit verloren, indem nach den genauen Versuchen von
Favre
und
Silbermann
(S. 442) sich die absoluten Wärmeeffecte von C und H wie 1 : 4,2 ver- halten und es fallen die nach dem
Berthier
’schen Verfahren ermittelten Wärmeeffecte etwas zu niedrig aus, nähern sich aber der Wahrheit um so mehr, je ärmer an freiem Wasserstoff und je kohlenstoffreicher das Brennmaterial ist, so dass, wie Versuche von v.
Hauer
Oestr. Ztschr. 1853. S. 34; 1856. S. 249. — Jahrb. d. geolog. Reichs- anst. 1864. XIV, 81.
,
Schwarz
Polyt. Centr. 1861. S. 480.
,
Stölzl
Polyt. Centr. 1858. S. 123.
u. A. ergeben haben, bei richtiger Ausführung des bequemen und raschen Verfahrens von
Berthier
Resultate erhalten werden, welche in der Praxis völlig brauchbar sind. Nach v.
Hauer
ist z. B. der Fehler etwas grösser bei gut backenden Steinkohlen mit mehr nutz- barem Wasserstoff, dagegen verschwindend klein bei allen jüngeren Braunkohlen mit wenig freiem Wasserstoff, in allen Fällen aber die Differenz für die Praxis von dem durch die Analyse zu erhaltenden genaueren Resultate völlig unfühlbar.
Schwarz
erhielt bei einem Torf nach der
Berthier
’schen Probe 17,76 Blei und nach der Berechnung aus der Elementaranalyse würden 18,98 Blei erfolgen. Auch giebt die Probe allgemein gültige Werthe an, während z. B. die Brennwerthbestimmung nach der Menge des verdampften Wassers sich nur auf einen speciellen Fall bezieht.
Verfahren.
Man mengt 1 Grmm. (von Graphit ½ Grmm.) auf einer empfindlichen Wage
genau
abgewogenes, möglichst feinzer- theiltes Brennmaterial innig mit 40 — 50 Grmm. sehr feiner, wohl durch Seide gesiebter, von metallischen Bleitheilen freier Bleiglätte, thut das Gemenge in eine Bleitute, bedeckt dasselbe mit noch 20—25 Grmm. Glätte, setzt die nur bis etwa zur Hälfte anzufüllende bedeckte Tute vorsichtig, so dass nicht durch Kippen Brennmaterialtheile entblösst werden, in einen vorher bis zur Rothgluth erhitzten Muffel- oder Windofen und bringt ihn möglichst rasch zum Rothglühen, wobei aus der Glätte durch die organischen Bestandtheile des Brennstoffs um
§. 211. Wärmeeffect.
so mehr metallisches Blei reducirt wird, je mehr brennbare Be- standtheile derselbe enthält. Bei Anwendung eines Windofens stellt man die Tute auf einen Untersatz, umgiebt sie allmälig bis nahe zur Mündung mit glühenden Kohlen, bedeckt, nachdem die anfangs schäumende Masse geschmolzen, den Tiegel ganz mit glühenden Kohlen und giebt noch eine etwa ¼ Stunde dauernde starke Hitze, worauf man den Tiegel herausnimmt, so dass die ganze Operation ¾—1 Stunde dauert. Zu Anfang kann nämlich 5 — 6 Min. lang bei Zersetzung der organischen Substanz in Folge der ungestümen Gasentwicklung ein lebhaftes Aufwallen der Masse stattfinden, welches wohl durch öfteres Abnehmen des Deckels beschwichtigt wird, wenn die Masse überzusteigen droht.
Nach dem Erkalten wird der Bleikönig vorsichtig ent- schlackt, anhaftende Glätte abgebürstet und die abgeschlagene Glätte auf Metallkörnchen untersucht. Spröde Bleikönige ent- halten in Folge einer nicht hinreichenden Temperatur beim Schmelzen Glätte mechanisch eingeschlossen. Die erhaltene Blei- menge ist dem jedesmal absorbirten Sauerstoff und somit dem absoluten Wärmeeffect proportional. Bei Vergleichung der auf diese Weise gefundenen Wärmeeffecte nimmt man gewöhnlich den Kohlenstoff als Einheit an, welcher die 34fache Menge Blei reducirt.
Um möglichst genaue Resultate zu erzielen, müssen fol-
Vorsichts- massregeln
gende Vorsichtsmassregeln beobachtet werden:
a) Das Brennmaterial muss in möglichst feinzertheiltem Zu- stande mit der sehr feingeriebenen Glätte innig vermengt wer- den, damit sich keine brennbaren Theile der vollständigen Oxydation entziehen. Holz zerkleint man mit einer sehr feinen Säge, Torf durch Pulvern, Raspeln, Zerschneiden etc., spröde Brennstoffe (Holzkohle, Koks, Steinkohlen etc.) durch Pulvern.
b) Da 1 Thl. Kohle das 34fache Blei reducirt, so muss zur Vermeidung grösserer Differenzen das Probirgut genau einge- wogen werden, und zwar für jede Probe 2—4fach, um bei nicht ganz genau stimmenden Proben einen richtigen Durch- schnitt nehmen zu können. Gut gerathene Proben stimmen ge- wöhnlich bis auf 1 Decigramm überein.
c) Manche Brennstoffe (Holz, jüngere Torfe) können sich zersetzen, bevor noch die zur Einwirkung der Bleiglätte auf die flüchtigen Producte erforderliche Temperatur erreicht ist, in Folge dessen die reducirte Bleimenge zu gering ausfällt. Solche
XIX.
Brennmaterialien
.
Proben flammen wohl. Holz und jüngerer Torf sind diesem Uebelstande mehr unterworfen, als Steinkohle, weil sich letztere fein pulvern lässt und erst in höherer Temperatur zersetzt, als erstere. Verkohlte Brennstoffe erleiden solche Verluste nicht, indem die Entwicklung flüchtiger Substanzen erst bei hoher Temperatur beginnt, in welcher das Bleioxyd völlig reactions- fähig ist.
Um das Entweichen unverbrannter Destillationsproducte thunlichst zu vermeiden, muss man Brennstoff und Glätte mög- lichst innig mengen und das Gemenge rasch erhitzen, damit Reduction der Glätte und Zersetzung des Brennstoffs möglichst gleichen Schritt gehen, oder ein Reductionsmittel anwenden, welches schon bei niedrigerer Temperatur wirkt, als Glätte.
Als ein solches hat
Forchhammer
Bgwfd. XI, 30.
Bleioxychlorid
vor- geschlagen, welches durch Zusammenschmelzen von 3 Thln. Glätte und 1 Thl. Chlorblei erhalten wird. Dasselbe erzeugt man sich dadurch, dass man 1 Pfd. Glätte mit 1 Pfd. Salzsäure von 1,16 spec. Gew. zur Trockne dampft oder eine Auflösung von 1 Thl. Bleizucker in 3 Thln. Wasser so lange mit gesät- tigter Kochsalzlösung versetzt, bis kein Niederschlag mehr ent- steht. Das Chlorblei wird mit salzsäurehaltigem Wasser aus- gewaschen, getrocknet, mit Glätte in einem hessischen Tiegel zusammengeschmolzen und die Schmelze gepulvert.
Die Ausführung der Probe mit dem 50 — 60fachen Oxy- chlorid geschieht am besten in einem Porzellantiegel, den man in einen hessischen Tiegel stellt (Thontiegel gehen leichter durch), in vorhinniger Weise. Das Schmelzen ist meist schon nach 10 Min. beendigt, wenn Dämpfe von Chlorblei sich zeigen.
Ein Schmelzen in einem von oben angeheizten Windofen (S. 59) wirkt der Verflüchtigung unzersetzter Producte ent- gegen, indem die Glätte von oben herab flüssig wird.
Trotz aller Vorsichtsmassregeln und selbst bei übereinstim- menden Bleikönigen können letztere bei Untersuchung von Holz etwas zu leicht ausfallen. Dieses ist auch der Fall in Folge einer Verflüchtigung von Blei, wenn man eine zu hohe oder lange Schmelzhitze giebt.
d) Die Reduction des Bleioxyds durch in den Tiegel ein- dringende Ofengase, welches weniger leicht in Muffel- als in Windöfen stattfindet, muss in letzteren dadurch thunlichst ver-
§. 211. Wärmeeffect.
mieden werden, dass man grössere Kohlenstücke in lockerer Lage erhält, damit die erzeugten Gase ohne Widerstand ent- weichen können. Auch schützt eine Decke von Glas über der Glätte.
Um die Bleimengen auf
Wärmeeinheiten
oder
Calo-
Reduction der Bleimengen auf Wärmeein- heiten.
rien
(S. 442) zu reduciren, muss in Berücksichtigung gezogen werden, dass 1 Thl. Kohlenstoff 34 Thle. Blei reducirt und nach
Despretz
das 7818fache, nach
Favre
und
Silbermann
das 8036fache Wasser um 1° C. erhöht; letztere Zahlen sind durch 34 zu dividiren, wonach jeder durch Kohlenstoff reducirte Theil Blei resp. 230 oder 238 Wärmeeinheiten entspricht.
Nennt man
P
die von 1 Grmm. Brennstoff reducirte Blei- menge, so bezeichnet
die Quantität Kohlenstoff, welche 1 Grmm. Brennstoff hinsichtlich des absoluten Wärmeeffects entspricht, und
7818 oder
8086 die Anzahl Wärmeeinheiten, welche 1 Grmm. dieses Brennmaterials liefert.
Da bei der
Berthier
’schen Probe das Wasser durch die
Correction des Resultates wegen eines Wasser- gehaltes.
Ofenhitze ausgetrieben wird, bevor der Brennstoff eine Reduction der Glätte bewirkt, während im Grossen ein Theil des Brenn- materials zur Verdampfung des Wassergehaltes verwandt wird, so giebt die
Berthier
’sche Probe den absoluten Wärmeeffect zu hoch an. Derselbe wird richtiger gefunden, wenn man von der beim Versuche gefundenen Bleimenge den Werth
ab- zieht, in welchem
A
die in Grmm. Brennstoff enthaltene Wasser- menge und 11,8 das Gewicht Wasser bezeichnet, welche 1 Thl. reine Kohle verdampft.
Schwefelkies, Fe S
2
, welcher sich häufig in Steinkohlen und
Correction wegen eines Schwefelkies- gehaltes.
auch in Braunkohlen findet, reducirt aus Glätte unter Bildung von schwefliger Säure und Eisenoxydul metallisches Blei (S. 119), dessen Menge von dem Gewichte des erfolgten Bleikönigs ab- zuziehen ist. 1 Thl. Schwefelkies reducirt 8,72 Thle. und 1 Thl. in Koks enthaltenes Einfach-Schwefeleisen, Fe S, 7,18 Thle. Blei.
Um diese Correction vornehmen zu können, muss der Schwefelgehalt auf analytischem Wege (S. 414) ermittelt und auf Fe S
2
und Fe S berechnet werden. Auch durch andere Schwefelmetalle, Bleiglanz, Zinkblende, Zinnober etc. wird Glätte reducirt.
XIX.
Brennmaterialien
.
Wärmeverlust bei der Ver- kohlung.
Untersucht man das rohe Brennmaterial und die daraus beim Verkohlen erfolgte Kohle nach dem
Berthier
’schen Ver- fahren, so repräsentirt die Differenz der dabei gefundenen Blei- mengen den absoluten Wärmeeffect, welcher beim Verkohlen verloren geht. Dividirt man die Differenzzahl durch 34, so findet man die den verflüchtigten Substanzen äquivalente Menge reinen Kohlenstoffs.
Beispiel.
Wie die nach dem
Berthier
’schen Verfahren erhaltenen Zahlen zu ver- wenden sind, möge aus nachstehendem Beispiel hervorgehen: Man verbraucht in einem Puddelofen auf 1 Ctr. Rohschienen 90 Pfd. Steinkohlen; wie viel Braunkohlen werden bei passender Abänderung des Rostes etc. die 90 Pfd. Steinkohlen ersetzen, wenn von ersteren 1 Grmm. 20, von letzteren 26 Grmm. Blei reducirt?
Nach der Proportion 26 : 20 = x : 90 und
ersetzen 117 Pfd. Braunkohlen 90 Pfd. Steinkohlen.
Strohmeyer
’s Methode.
7)
Verfahren von
Strohmeyer
.
Liebig
’s Annal. Bd. 117. S. 248.
Das Brennmaterial wird nach Art einer organischen Analyse mittelst Kupferoxydes verbrannt, der Rückstand mit Salzsäure und Eisenchlorid be- handelt, wobei letzteres durch das entstandene metallische Kupfer zu Eisenchlorür reducirt wird, und dieses mittelst Chamäleons titrirt (S. 355).
B. Bestimmung des specifischen Wärmeeffects.
Specifische Wärmeeffecte.
Die aus einem bestimmten Volumen verschiedener Brenn- stoffe darstellbaren Wärmemengen ergeben sich aus dem Pro- ducte des absoluten Wärmeeffects und des specifischen Ge- wichtes derselben, welches letztere auf die S. 440 angegebene Weise ermittelt wird.
Beispiel.
Es seien für einen bestimmten Zweck 100 Cubikfuss Steinkohlen von 1,2 spec. Gew., welche 26 Thle. Blei reduciren, verbraucht; durch wie viel Cubikfuss Braunkohlen von 1,15 spec. Gew. lassen sich erstere ersetzen, wenn letztere 20 Thle. Blei reduciren?
Nach der Proportion 26 × 1,2 : 20 × 1,15 = x : 100 werden 100 Cbfss. Steinkohlen durch 1
5
6 Cbfss. Braunkohlen ersetzt.
Chemische Vorgänge.
§. 212. Verkohlung der Brennmaterialien.
Beim Erhitzen eines rohen Brennmaterials unter Luftabschluss, z. B. in einer Glas- retorte mit Vorlage, entweicht zunächst
hygroskopisches Wasser
, bei steigender Temperatur (z. B. Holz bei 160° C.) beginnt die Zersetzung, es bilden sich zuerst einfachere Moleküle,
§. 212. Verkohlung.
hauptsächlich
Wasser
und
Kohlensäure
, dann condensirt sich in der Vorlage eine
wässrige Flüssigkeit
, welche bei sauerstoffreichen Gebilden (Holz, Torf) hauptsächlich Essigsäure, bei stickstoffhaltigen (Steinkohlen) Ammoniaksalze enthält, ferner eine dickflüssige, ölige Flüssigkeit,
Theer
, ein Gemenge ver- schiedener neuer organischer kohlenstoffhaltiger Moleküle (z. B. Kreosot, Benzol, Naphthalin, Phenyloxydhydrat etc.). Gleich- zeitig entstehen
Gase
, Kohlensäure, Kohlenoxyd, Sumpfgas, ölbildendes Gas, freies Wasserstoffgas etc., und es bleibt eine gewisse Menge
Kohle
mit den aschengebenden Bestandtheilen zurück. Die Zusammensetzung dieser Gase hängt hauptsächlich davon ab, ob, nachdem Wasserstoff und Sauerstoff sich zu Wasser verbunden, weniger oder mehr Wasserstoff übrig bleibt. Im ersteren Falle entsteht hauptsächlich Kohlensäure und Koh- lenoxydgas (Holz, Torf, jüngere Braunkohle), in letzterem Kohlenwasserstoffgas (ältere Braunkohle, Steinkohle).
Das
Ausbringen an Kohle
hängt wesentlich davon ab,
Kohlenaus- bringen.
ob man das Brennmaterial rasch zur starken Rothgluth erhitzt oder die Temperatur allmalig steigert. In ersterem Falle erhält man weniger Kohle und an Kohlenwasserstoff reichere, mit hellerer Flamme brennende Gase, · als in letzterem, indem das hygroskopische Wasser zur Vergasung von Kohlenstoff mit bei- trägt, während bei langsamem Erhitzen das Wasser bereits entwichen ist, wenn die Zersetzung beginnt.
Zur Erzielung vergleichbarer Resultate zwischen verschie- denen Brennmaterialien muss deshalb die Verkohlung unter gleichen Verhältnissen ausgeführt werden und es empfiehlt sich, jedesmal zwei Versuche zu machen, den einen bei allmälig, den andern bei rasch steigender Temperatur.
Die zum Verkohlen angewandte Temperatur übt auch einen
Zusammen- setzung der Kohle.
Einfluss auf die
Zusammensetzung der Kohle
aus, indem mit abnehmender Temperatur der Wasserstoff- und Sauerstoff- gehalt zunimmt. Selbst bei höchster Temperatur dargestellte Kohle enthält noch geringe Mengen dieser Elemente. Ausserdem enthält die Kohle stets Asche, deren Gehalt abgezogen werden muss. Je nachdem nun die Kohle allein oder auch die übrigen Destillationsproducte bei der Verkohlung bestimmt werden sollen, weicht das Probirverfahren etwas ab.
A.
Bestimmung des Kohlengehaltes
. Dieselbe kann
Kohlengehalt.
in unverkohlten und verkohlten Brennstoffen geschehen.
Kerl,
Probirkunst. 29
XIX.
Brennmaterialien
.
Rohe Brenn- stoffe.
1)
Bestimmung der Kohlenmenge in rohen, unver- kohlten Brennmaterialien
. 1 — 2 Probircentner (5—10 Grmm.) Probirgut (Holz in Spänchen zerschnitten, spröde Brenn- stoffe als Pulver) werden in einer bedeckten Bleitute allmälig bis zur sehr starken Rothgluth erhitzt und diese Temperatur etwa ½ Stunde erhalten, bis die Probe nicht mehr flammt. Nach dem Erkalten bei Luftabschluss wird die hygroskopische Kohle rasch gewogen. Genauere Resultate erhält man, wenn man das Glühen in einem tarirten bedeckten Platintiegel (bei schwefelkieshaltigen Brennstoffen in einem Porzellantiegel) vor- nimmt, welcher in einen Thontiegel gestellt und zwischen den beiden Deckeln mit Kohlenstückchen gefüllt wird, damit nicht oxydirende Gase ins Innere des Tiegels dringen. Man lässt den noch warmen Tiegel über Chlorcalcium oder Aetzkali erkalten und wiegt diesen dann rasch. Aus dem Aussehen des Rück- standes, ob derselbe beim Glühen zusammengebacken, aufge- bläht oder sandig geblieben ist, lassen sich, z. B. bei Stein- und Braunkohlen, nützliche Schlüsse auf die Anwendbarkeit des Brennstoffes machen.
Berück- sichtigung des Aschengehalts.
Um den wirklichen Kohlengehalt zu finden, muss der
Aschengehalt
des verkohlten Rückstandes in Abzug gebracht werden. Das Resultat fällt um so genauer aus, je mehr die Zusammensetzung der erdigen Bestandtheile in der Kohle mit der in der Asche übereinstimmt, z. B. bei Holz. Bei Torf dagegen, welcher
Gyps
enthält, verwandelt sich letzterer beim Verkohlen in Schwefelcalcium, welches aber beim Verbrennen des Kohlenstoffes zur Ermittlung des Aschengehalts wieder in schwefelsauren Kalk übergeht. Einen ähnlichen unvermeidlichen Fehler geben
Schwefelkies
enthaltende Steinkohlen, deren Glührückstand metallisches Eisen, Eisenoxydul, Einfachschwefel- eisen oder Schwefelcalcium enthält, während in der durch Ver- brennen des Rückstandes erhaltenen Asche sich hauptsächlich nur Eisenoxyd und schwefelsaurer Kalk vorfinden. Dieser Fehler lässt sich dadurch annähernd ausgleichen, dass man auf Grund der Aschenanalyse die vom Eisen und Schwefel während der Einäscherung aufgenommenen Sauerstoffmengen zu be- stimmen sucht.
Resultate im Grossen.
Je nachdem im Grossen die Verkohlung der Brennstoffe bei Luftabschluss oder beschränktem Luftzutritt geschieht, wei- chen die dabei erhaltenen Resultate von den Ergebnissen der Probe mehr oder weniger ab.
§. 212. Verkohlung.
2)
Bestimmung des Kohlenstoffs in verkohlten
Verkohlte Brennstoffe.
Brennstoffen
. 1 Probircentner (5 Grmm.) gepulverte Kohle oder Koks wird bei langsam steigender Temperatur getrocknet (S. 441) und im völlig trocknen Zustande im Platintiegel in vorhin angegebener Weise (S. 450) ausgeglüht. Bei nicht vor- heriger Austrocknung und etwas schnell gesteigerter Temperatur wirkt das hygroskopische Wasser theilweise auf den Kohlenstoff ein und erhöht den Verlust (S. 449).
B.
Bestimmung der flüchtigen Bestandtheile
.
Marsilly
, über die Gase bei der Verkohlung von Steinkohlen, Torf etc. in den Ann. d. min. 3 livr. de 1865. p. 290.
Flüchtige Bestandtheile.
Dieselben ergeben sich entweder aus der Differenz, wenn man den beim Verkohlen erhaltenen Rückstand von der angewandten Menge Probirgut in Abzug bringt, oder man bestimmt sie direct durch möglichst schnelles Erhitzen von etwa 5 Grmm. Substanz in einer Retorte von strengflüssigem Glase bis zur Kirschroth- gluth, Condensiren der flüssigen Producte (Theer und Wasser) in einer kühl gehaltenen tarirten Vorlage und Einleiten der gasförmigen Producte unter Quecksilber in eine graduirte Glas- röhre. Durch Schütteln des Gases mit Barytwasser und essig- saurem Bleioxyd lässt sich eine Reinigung von Kohlensäure und Schwefelwasserstoffgas erzielen und der wieder gemessene Rück- stand giebt den Gehalt an brennbaren Gasen (Kohlenoxydgas und Kohlenwasserstoffgas).
Um die Menge der
nicht brennbaren
und
brennbaren Gase
annähernd zu bestimmen, empfiehlt
Tunner
Tunner
, Stabeisen- u. Stahlbereitung. 1858. I, 38.
, das pul- verisirte Brennmaterial in einem tarirten Thontiegel mit einer Oeffnung im gut passenden Deckel langsam und gleichmässig in der Nähe einer Kohlengluth zu erhitzen, um die Feuchtigkeit auszutreiben. Dann erhitzt man stärker, ohne aber Glühhitze zu erreichen, und untersucht die entweichenden Gase öfters mit einem brennenden Holzspan auf ihre Brennbarkeit. Sobald sie entzündlich sind, nimmt man den Tiegel vom Feuer, lässt er- kalten und wiegt schnell den Tiegel, wo dann der Gewichts- verlust die Menge der unbrennbaren, hauptsächlich aus Wasser- dampf bestehenden Gase repräsentirt. Hierauf erhitzt man den Tiegel allmälig bis zur Rothglühhitze und unterhält diese so lange, bis keine brennbaren Gase mehr entweichen. Wiegt
29*
XIX.
Brennmaterialien
.
man alsdann den erkalteten Tiegel wieder, so stellt der neue Gewichtsverlust die Menge brennbarer Gase dar.
Aschengehalt.
§. 213. Bestimmung des Aschengehalts.
Der bei der Ver- kohlung erhaltene Rückstand (S. 450) wird je nach seiner Dich- tigkeit im mehr oder weniger stark gepulverten Zustande auf einem Röstscherben unter der Muffel so lange geglüht, bis alle kohligen Theile verbrannt sind und keine Gewichtsveränderung mehr stattfindet. Damit ein Kalkgehalt nicht zum Theil im kohlensauren und zum Theil im ätzenden Zustande zurückbleibt, erhitzt man zur Erzielung des letzteren, so wie auch zur Um- wandlung vorhandenen Schwefelcalciums im schwefelsauren Kalk gegen das Ende hinreichend hoch.
Es ist zweckmässiger, rohe Brennmaterialien vor der Ein- äscherung zu verkohlen, weil beim directen Verbrennen leicht Verluste durch Bildung von Flugasche entstehen oder dieselben sich stark aufblähen. Die Beschaffenheit der Asche (Farbe, Frittung, Schmelzung etc.) kann Schlüsse auf die Ver- wendbarkeit des Brennstoffs zu einem vorliegenden Zweck oder die Auswahl einer passenden Verbrennungsvorrichtung gestatten. Ueber ihre chemische Einwirkung auf damit in Berührung kommende Schmelzmaterialien und Producte (z. B. ein Phos- phorgehalt des Torfs, ein Schwefelgehalt von Braun- und Stein- kohlen) kann nur eine chemische Analyse Aufschluss geben.
Rohe Brenn- stoffe.
§. 214. Dokimastisches Verhalten der rohen Brennmaterialien.
Die rohen flammegebenden Brennstoffe haben nachstehende Zu- sammensetzung, Wärmeeffecte etc.
Holz.
1)
Holz
. Völlig trocken enthält dasselbe 4 % Saft und 96 % Holzfaser, letztere bei verschiedenen Hölzern bestehend aus 48,18—52 % C, 5,3 — 6 — 8 % H und 43,5 — 45,5 % O, also letztere beiden nahezu in dem Verhältniss, wie sie Wasser bilden. Lufttrocknes Holz enthält 18 — 20 % hygroskopisches Wasser und 82 — 80 % Holzsubstanz oder — da letztere nahezu zur Hälfte aus C, zur andern Hälfte aus O und H in dem Ver- hältniss, wie sie Wasser bilden, besteht — 40 % C incl. Asche, 40 % chemisch gebundenes Wasser und 20 % hygroskopisches Wasser; zersetzt sich bei 160° C., giebt bei rascher Verkohlung 12—17, bei langsamer bis 25—28 Gewichtsprocente und 60—80 Volum- procente und mehr Kohle; Schwinden in der Länge 8 — 10, im Ganzen 15—25 %. Aschengehalt 0,2—2,0, durchschnittlich 1—1,5 %, bestehend aus K, Na, Ca, Mg, Al, Fe, Mn und C, P,
§. 214. Rohe Brennmat. Holz.
Si, S, hauptsächlich kohlensauren Alkalien und kohlensaurem Kalk, wie nachstehende Analysen ergeben:
Vonhausen
fand in:
Nach
Böttinger
enthielt Buchenholzasche 78,73 % in Wasser unlösliche und 21,27 % lösliche Bestandtheile, welche letzteren aus 15,40 K C, 2,27 K S, 3,40 Na C und 0,20 Na Cl bestanden.
Berthier
fand in der Asche von Weissbuchenholz 18,9, von Eichenholz 12,0, von Lindenholz 10,8, von Erlenholz 18,8, von Tannenholz 25—50, von Birkenholz 16 und von Ahornholz 15 —25 % in Wasser lösliche Bestandtheile.
1 Thl. lufttrocknes Holz reducirt 12,5—15, durchschnittlich 13,95 Thle. Blei, entsprechend 3200 Wärmeeinheiten oder 0,41 %
XIX.
Brennmaterialien
.
reinem Kohlenstoff. Specifisches Gewicht 0,365 (Schwarzpappel) bis 0,769 (Hainbuche), z. B. Buche 0,591, Eiche 0,708, Fichte 0,472, Kiefer 0,550, Tanne 0,555.
Torf.
2)
Torf
. In seiner Zusammensetzung je nach dem Alter und seinem Aschengehalt sehr schwankend, besteht im luft- trocknen Zustande durchschnittlich aus 75 % fester Torfmasse, incl. 1—2 % Asche und 25 % hygroskopischem Wasser. Da die feste Torfmasse durchschnittlich 60,63 % C, 6,04 H und 33,32 O, oder, wenn man allen Sauerstoff mit Wasserstoff zu chemisch gebundenem Wasser vereinigt annimmt, 60 % C, 2 H und 38 chemisch gebundenes Wasser enthält, so besteht der lufttrockne Torf ohne Berücksichtigung des Aschengehalts aus 45 C, 1,5 H, 28,5 chemisch gebundenem Wasser und 25,0 hy- groskopischem Wasser. Beginnt bei 120° C sich zu zersetzen und entzündet sich bei 250° C.; Kohlenausbringen 14—40—70 Ge- wichtsprocente; Aschengehalt 1—30 %, selten weniger als 6 %, meist nicht über 12—18 %. Die Torfasche enthält keine oder wenig Alkalien, gewöhnlich viel Kieselsäure in Form von durch Säuren leicht zersetzbaren Silicaten, ausserdem Phosphorsäure, Schwefelsäure, Kohlensäure und als Basen Kalkerde, Thonerde, Eisenoxyd und Magnesia. Nach
Vogel
variirt der Kieselsäure- gehalt von einigen Procenten bis 30 % und darüber, kohlen- saurer und schwefelsaurer Kalk 20—45 %, selten auf 8 % heruntergehend, Magnesia 1—10, selten bis 15 %, Thonerde 0,2—5 %, Eisenoxyd bis 30 %, Phosphorsäure bis 2,5 % und Alkalien Spuren bis 3 %. Für die Roheisenerzeugung ist be- sonders ein Phosphor- und Schwefelgehalt zu beachten, welch ersterer von basisch phosphorsaurem Eisenoxyd, letzterer von Gyps, seltener von Schwefelkies herrührt; es enthalten jedoch manche Torfsorten von letzterem oder von Kupferkies so viel, dass sie als Vitriolerze benutzt werden können (Moel-Hafod- Owen in Nordwales).
Die
Zusammensetzung einiger Torfaschen
ergiebt nachstehende Zusammenstellung:
§. 214. Rohe Brennm. Torf. Braunkohlen.
a—d
irländischer Torf nach
Kanes
.
e
Presstorf vom Kälbermoor in Bayern nach
Schwarz
.
f
u.
g
Torf von Alexishütte bei Lingen und zwar resp. vom Wietmarschen und Fuhelmoor nach
Brauns
.
h
u.
i
Torf aus der Dorpater Gegend.
Nach
Berthier
reducirten französische Torfsorten 8—15,3, nach
Winkler
erzgebirgische 11,9—18,8, nach
Griffith
irlän- dische 25—27, oberharzer mit 0,5—5 % Asche 11—18 Thle. Blei. Spec. Gew. 0,113—1,00, bei Presstorf 1,3—1,8.
3)
Braunkohlen
. Die feste organische Masse enthält je
Braunkohlen.
nach dem Alter der Kohle (faserige, erdige und muschlige) 60—75 C, 5 H und 35—20 O, oder, wenn man den Sauerstoff mit Wasserstoff vereinigt annimmt, 60—75 C, 1—3 H und 39—22 H. Lignit und bituminöses Holz nähern sich in ihrer Zusammensetzung dem Torf oder Holz.
Lufttrockne Braunkohle enthält durchschnittlich 20 % Wasser und besteht aus 48—60 C, 1—3 H, 31—17 chemisch gebun- denem H und 20 hygroskopischem H, welcher letztere Gehalt noch höher steigen kann. Der Aschengehalt beträgt 0,5—50, durch- schnittlich 5—10 %; die Zusammensetzung der Asche unter- scheidet sich von der Torfasche hauptsächlich durch den fehlen- den Phosphorsäuregehalt, wogegen aber Schwefelsäure in Folge eines Schwefelkiesgehalts der Kohle in grösserer Menge auf- treten kann. Eine Braunkohlenasche von Artern enthielt nach
Kremers
: 0,99 K, 1,72 Na, 20,56 Ca, 2,16 Mg, 29,50 Al, 32,78 Fe, 9,17 S, 3,12 Si.
XIX.
Brennmaterialien
.
Braunkohlen geben beim Verkoken 28—50 % Koks und reduciren bei 1,15—1,32 spec. Gew. 14—26 Thle. Blei.
Steinkohlen.
4)
Steinkohlen
. Nach
Scheerer
haben die verschieden alten Steinkohlenarten nachstehende durchschnittliche Constitution:
Es steigt der Kohlenstoffgehalt in Anthraciten auf 98, in Backkohlen auf 85—90, in Sinterkohlen auf 85 und in Sand- kohlen auf 78 %. Der Gehalt an hygroskopischem Wasser schwankt zwischen 1—12, das Ausbringen an Koks zwischen 60—95, durchschnittlich 75 % und der Aschengehalt zwischen 4—30 %, und zwar für beste Steinkohle 4—8, für mittlere 8—14 und für schlechte über 14 % bei ½—2 % Schwefel. Anthracite enthalten zuweilen nur bis 1 % Asche und darunter.
Nach
Peters
lassen sich die Steinkohlen wie folgt classi- ficiren:
Die Sorten
a
und
f
sind mager,
b
und
e
sinternd und
c
und
d
backend. Zu den langflammigen Kohlen gehören z. B. diejenigen von Oberschlesien (meist mager), von Waldenburg
§. 214. Rohe Brennm. Steinkohlen.
(backend und sinternd), von Saarbrücken (mager und sinternd bis schwach backend), aus Westphalen, obere Partie des Beckens (Backkohlen und Gaskohlen); kurzflammig sind die Kohlen in der unteren und mittleren Partie des westphälischen Beckens, sowie in den Bassins der Inde und Worm.
Es eignen sich die Kohlenarten
a—e
zu Dampfkessel- feuerung, Puddel- und Schweissofenbetrieb, Hausbrand etc.;
f
Gruskohle für Ziegel- und Kalkbrennerei und Hausbrand, stückreiche feste Kohle auch zur Kesselfeuerung und zum Hoh- ofenbetrieb (Südwales und Pensylvanien). Zur Koksbereitung verwendet man Fettkohlen oder bei weniger Ausbringen backende Flammkohlen und in deren Ermangelung sinternde und magere Sorten. Zur Gasfabrikation dienen am besten die wasserstoff- reichen Sorten der sinternden Flammkohlen.
Die Zusammensetzung der Steinkohlenasche nähert sich einem Bisilicat, ist zuweilen noch saurer, enthält selten Arseniate und Phosphate von Kalkerde und Eisenoxyd, dagegen häufig schwefel- sauren Kalk, vom Schwefelkiesgehalt der Kohle herrührend, welcher beim Einäschern derselben in Eisenoxyd und schwefel- sauren Kalk übergeht; zuweilen findet sich noch Einfach- schwefeleisen in der Asche, wie nachstehende Analysen ergeben:
a
Heinrichshütte bei Hattingen nach
Peters
.
b
Poln. Ostrau, nach
Mayrhofer
.
c
Mähr. Ostrau nach Dems.
d
Poln. Ostrau nach
Quadrat
.
e
Königshütte, Sattelflötz.
f—i
Asche von auf den Kupferhütten zu Swansea gebrauchten Kohlen.
k
Zwickau nach
Kremers
.
l
Inde-Revier nach Dems.
m
und
n
Amerikanische Anthracite.
XIX.
Brennmaterialien
.
§. 215. Dokimastisches Verhalten verkohlter Brennmaterialien
.
Holzkohlen.
1)
Holzkohlen
. Die Zusammensetzung der Kohle variirt nach der bei der Verkohlung angewandten Temperatur. Selbst bei der höchsten Temperatur erzeugte Kohle enthält noch kleine Mengen O und H und mit der Höhe der Verkohlungstemperatur nimmt die Aschenmenge zu. Es enthielt z. B. eine bei 340° C. erzeugte Kohle 75,20 C, 4,41 H, 19,96 O und N, 0,48 Asche, eine beim Schmelzpunct des Platins erhaltene 96,52 C, 0,62 H, 0,94 O und N und 1,94 Asche. Die Kohle absorbirt beim Lagern an der Luft 10—20, durchschnittlich 12 % Feuchtigkeit und Gase, hat 0,55—3, durchschnittlich 2,5 % Asche und besteht im abgelagerten Zustande durchschnittlich aus 70,45 C, 1,68 H, 13,10 O, 1 Asche und 13,76 Feuchtigkeit und Gasen. 1 Thl. reducirt 28—33,7 Thle. Blei; spec. Gew. 0,016—0,203.
Torfkohlen.
2)
Torfkohle
. Giebt beim Glühen 20—25 % flüchtige Stoffe, beim Einäschern 15—20, selten unter 10 und bisweilen über 30 % Asche und re ucirt 18—25 Thle. Blei. Lingener Torfkohlen von
Jüngst
mit 1,6—2,7 % Asche für den Eisen- hohofenbetrieb reduciren 22—25 Thle. Blei. Durchschnittliche Zusammensetzung 34—86 C, 56,4 Asche und 10 H.
Koks.
3)
Koks
. Bestehen durchschnittlich aus 85—92 C, 3—5 Asche und 5—10 hygroskopischer Feuchtigkeit. Der Aschen- gehalt schwankt zwischen 1—30 %, Koks mit mehr als 10—12 % Asche gehören schon zu den schlechteren. Die hygroskopische Feuchtigkeit kann auf 16—20 % steigen und beträgt wenigstens 3—4 %. Von
Berthier
untersuchte Koks reducirten 22,2— 28,5 Thle. Blei.
Vergleichungsweise producirt bei gewöhnlichen Feuerungen und bei einer Temperatur des Speisewassers von 50°
1 Pfd. lufttrocknes Holz . . 2,4 Pfd. Dampf
1 „ trockner Torf . . . 4,2 „ „
1 „ Torf mit 20 % Wasser 3,1 „ „
1 „ Braunkohle . . . . 3,9 „ „
1 „ beste Steinkohle . . 7—9 „ „
1 „ mittlere „ . . 6—7 „ „
1 „ schlechte „ . . 4—6 „ „
1 „ Koks mit 15 % Asche 5,2 „ „
§. 216. Alaunprobe.
XX. Alaunprobe.
§. 216. Allgemeines.
Mit dem Namen
Alaun
Ausführliches über Alaunbereitung in
Muspratt-Stohmann
’s technischer Chemie. 2. Aufl. 1865. Bd. I. S. 42.
belegt man
Zusammen- setzung des Alauns.
eine Reihe von Doppelsalzen von der allgemeinen Zusammen- setzung R S + R S
3
+ 24 H, in denen sich sowohl verschie- dene Basen, als Säuren vertreten können Die technisch wich- tigsten Alaunsorten sind der
Kalialaun
, K S + Al S
3
+ 24 H mit 9.09 K, 10.94 Al, 33.68 S und 45,49 H oder 36:21 Al S
3
, 18,31 K S und 45,48 H und der
Ammoniakalaun
, N H
4
S + Al S
3
+ 24 H mit 3.77 N H
4
, 11.32 Al, 35.29 S und 49.62 H oder 14.55 N H
4
S, 37.78 Al S
3
und 47,67 H.
Nur zum geringeren Theil wird Kalialaun aus Rohmaterialien
Darstellung des Alauns.
dargestellt, welche schon sämmtliche Bestandtheile für die Alaun- bildung enthalten (
Alaunsteine
, manche
Alaunschiefer
); meist erhält man denselben, sowie auch den Ammoniakalaun da- durch, dass man Schwefelkies und Thonerde führende Materialien (
Alaunschiefer, Alaunerden
) verwittern lässt oder röstet, wobei sich
schwefelsaure Thonerde
bildet, welche man auslaugt. Die
Rohlauge
wird zur weiteren Concentration ein- gedampft, auch wohl vorher gradirt und die
Gaarlauge
behuf Bildung von Alaun mit sogenannten
Alaunflüssen
in Form von
Kalisalzen
(neutralem und saurem schwefelsauren Kali, Chlorkalium, seltener Potasche) oder mit
schwefelsaurem Ammoniak
versetzt, worauf unter öfterem Umrühren (
Schüt- teln
) beim Erkalten der Lauge krystallinisches Alaunpulver (
Alaunmehl
) erfolgt, welches nochmals umkrystallisirt wird.
Die
Alaunprobe
bezweckt nun:
Zweck der Alaunprobe.
1) die Ermittlung der alaunbildenden Kraft eines Kali- oder Ammoniaksalzes behuf Feststellung seines Werthes;
2) die Bestimmung der Menge Alaunfluss, welche eine ge- wisse Menge Gaar- oder Mutterlauge zur Alaunbildung ver- langt;
3) die Controle des Betriebes im Grossen.
Durch
analytisch-chemische Proben
bestimmt man
Analytisch chem. Probe.
den Kaligehalt in als Alaunfluss angewandten Kalisalzen am ge- nauesten, allerdings aber bei längerer Zeitdauer der Probe.
XX.
Alaunproben
.
Wesen der Probe.
§. 217. Alaunprobe zur Ermittlung der alaunbildenden Kraft des Alaunflusses.
Dieselbe beruht darauf, dass eine bestimmte Menge des zu untersuchenden Alaunflusses mit einer concentrirten Lö- sung von schwefelsaurer Thonerde in solchem Ueberschuss ver- setzt wird, dass alles Kali oder Ammoniak des Flusses zur Alaunbildung gelangt. Aus dem Gewichte des präcipitirten ge- waschenen, getrockneten und gewogenen Rohalauns, dividirt durch das Gewicht des angewandten Probirgutes, ergiebt sich die Anzahl der
Objecte
an Rohalaun, welche der Alaunfluss herzugeben vermag.
Werth der Proben.
Giebt gleich diese Probe mit der chemischen Analyse nicht genau übereinstimmende Resultate, so gewährt sie doch, wie langjährige Erfahrungen auf dem Alaunwerke zu
Schwemsal
Vorstehende und nachfolgende Mittheilungen über die Alaunproben auf dem dem Grafen von
Schweinitz
gehörenden Alaunwerke
Schwemsal
bei Düben sind von dem Hüttenverwalter
Ernst Metzger
daselbst gemacht.
erwiesen haben, in der Praxis ein hinreichendes Anhalten beim Ankauf des Alaunflusses, insofern die Probe immer
ganz gleich- mässig
ausgeführt wird. Geschieht letzteres, so geben die er- haltenen Probenresultate, beziehungsweise die daraus berechneten Zahlenwerthe die richtigen Verhältnisszahlen des wirklichen Kali- oder Ammoniakgehaltes an und haben somit für die Praxis nahezu denselben Werth, wie die durch die chemische Analyse er- haltenen.
Sollen die nach der Alaunprobe gefundenen Gehaltsangaben auf den wirklichen Procentgehalt des Präcipitationsmittels zu- rückgeführt werden, so bedarfs nur einfacher Versuche mit Sal- zen, deren Procentgehalt bereits bekannt ist.
Die entstehende Differenz zwischen dem Resultate der aus- geführten Probe und dem der stöchiometrischen Berechnung des Alaunbildungs-Vermögens wird alsdann in entsprechender Weise zur Correctur benutzt.
Verfahren zu Schwemsal.
Zu
Schwemsal
werden 9 Loth (150 Gramm) des zu un- tersuchenden Alaunflusses mit dem 12fachen, also 108 Loth (1800 Grm.) dasiger Gutlauge, welche bei 14° R. (17,5° C.) 1,25 spec. Gewicht haben muss, in einem mehr tiefen, als flachen eisernen Gefäss unter stetem Umrühren über Feuer, ohne jedoch zu kochen, aufgelöst. Fühlt man mit einem hölzernen Stabe nichts Ungelöstes auf dem Boden mehr, so giesst man die Lö- sung in eine geräumige Porzellanschale und lässt dieselbe be-
§. 217. Pr. a. alaunbildende Kraft.
deckt in einem Zimmer von 14° R. Wärme erkalten. Unter zeitweiligem Umrühren mittelst eines Spatels behuf Erzeugung von Alaunmehl giesst man nach 24 Stunden die klare Lauge vom Alaunmehl ab und prüft dieselbe durch ferneren Zusatz von 54 Loth (900 Grm.) Gutlauge darauf, ob sich, was bei Salzen mit sehr hohem Kali- oder Ammoniakgehalt wohl der Fall ist, noch Alaunmehl niederschlägt.
Während dessen wird das zuerst präcipitirte Alaunmehl mit einer klaren, bei 14° R. gesättigten Alaunauflösung gewaschen und auf Fliesspapier getrocknet, desgleichen dann das nach 6 stündigem Stehen weiter ausgefallene Mehl.
Das bei 15° R. getrocknete und nicht mehr an Gewicht verlierende Alaunmehl wird gewogen, wo dann das in Lothen ausgedrückte Gewicht, durch 9 dividirt, die
Anzahl der Alaunobjecte
ausdrückt, welche der untersuchte Alaunfluss bildet. Die Resultate der Probe pflegen bis auf die zweite De- cimale unter sich übereinzustimmen.
Die zum Probiren benutzte Schwemsaler Gutlauge erfolgt durch Verdünnen der Gaarlauge mit Wasser. Letztere enthält keine freie Schwefelsäure, dagegen:
24—27 % schwefelsaure Thonerde
2,9—6,1 „ schwefelsaures Eisenoxydul
0,7—1,76 „ schwefelsaure Magnesia.
Statt solcher Probelauge kann man auch eine mit etwas Schwefelsäure angesäuerte Lösung von käuflicher schwefelsaurer Thonerde nehmen.
Die Resultate dieser Schwemsaler Probe bleiben nur für
ganz geringhaltige
Alaunflüsse hinter den analytischen Ge- haltsangaben zurück, weil dabei verhältnissmässig zu viel Alaun in der Mutterlauge aufgelöst bleibt. Es kommen jedoch bei den jetzigen Conjuncturen so geringhaltige Materialien kaum noch zur Verwendung.
Bei der jetzt meist üblichen Verwendung von Chlorkalium (Digestivsalz) giebt die Schwemsaler Probe bei Salzen von
mittlerem Gehalt
die Procente an Chlorkalium an, wenn man die alaunbildende Kraft (Object) mit 20 multiplicirt.
Es ergab z. B. ein Chlorkalium von Halle mit 51 % K Cl bei der Alaunprobe 2,50 Objecte, entsprechend 2,5.20 = 50 % K Cl; Chlorkalium von Stassfurt mit 40 % K Cl 1,94 Objecte = 1,94.20 = 38,8 %.
Für
sehr reiches
oder
sehr armes
Digestivsalz oder
XX.
Alaunproben
.
für andere abweichend zusammengesetzte Alaunflüsse müssen Correctionscoefficienten, welche das Probenergebniss auf den analytisch gefundenen Procentgehalt zurückführen, durch Ver- suchsproben mit Materialien von bekannter Zusammensetzung ermittelt werden.
§. 218. Alaunprobe zur Ermittlung des Bedarfs an Alaunfluss bei der Präcipitation der Laugen.
Man will durch diese Probe
Prüfung der Gaarlauge.
1) bestimmen, welches Minimum von Alaunfluss nöthig ist, um aus einem gewissen Volumen
Gaarlauge
die darin ent- haltene schwefelsaure Thonerde an schwefelsaures Kali oder schwefelsaures Ammoniak zu binden. Steht erfahrungsmässig dieses Verhältniss fest, so braucht man nur die in ihrer Zu- sammensetzung sich gewöhnlich wenig ändernde Gaarlauge immer mit dem Minimum von Alaunfluss in möglichst concentrirter Lö-
Schwemsal.
sung zu beschicken. So rechnet man z. B. in
Schwemsal
auf 230 Cbfss. (7,11 Cbmet.) heissen Gaarsod mit 1,34 spec. Gew. 90 Alaunobjectcentner als Zuschlagsquantum.
Goslar.
Auf dem Vitriolhofe zu
Goslar
schüttet man in jede von 5 kleinen bleiernen Pfannen ½ Quart (0,49 Liter) Gutlauge, erwärmt dieselbe auf einer Kochplatte, setzt der Reihe nach 5, 10, 15, 20 und 25 Quint (1 Quint = 5 Gramm) Kali-Alaun- fluss hinzu, bringt unter Erwärmen, nicht Kochen, zur vollstän- digen Lösung, giesst den Inhalt der Bleigefässe in 5 Porzellan- schalen und lässt während 24 Stunden an einem kühlen Orte Alaun daraus auskrystallisiren. Dieser wird zwischen Lösch- papier getrocknet, bis auf Zehntel-Quint ausgewogen und die Differenz zwischen den 5 Gewichten ermittelt, wo man diejenige Probe zum Anhalten nimmt, bei welcher zuletzt die Differenz über 5 Quint beträgt.
Ergeben sich z. B. folgende Zahlen:
so ist Nr. 3 massgebend.
Prüfung von Mutterlaugen.
2) Bezweckt diese Probe nachzuweisen, ob eine
Mutter- lauge
überschüssigen Alaunfluss oder überschüssiges Thonerde-
§. 219. Controllprobe.
sulphat enthält, um dann durch geeigneten Zusatz von Gaar- lauge oder Alaunfluss noch Alaun daraus gewinnen zu können.
Zu
Schwemsal
thut man in 2 gleichweite Cylinder je
Schwemsal.
¼ Quart (0,286 Liter) Mutterlauge, fügt zu dem einen 1/16 Quart (0,0716 Liter) Gutlauge von 1,25 spec. Gew., zum andern 1/16 Quart gesättigte Kalisalzlauge, rührt um und beobachtet, in welchem Cylinder sich Alaunmehl ausscheidet. Geschieht diese durch Zusatz der Kalilauge, so muss zum Sud noch so lange Alaunfluss hinzugefügt werden, bis die Mutterlauge damit keinen Alaun mehr fallen lässt. Erfolgte durch Zusatz von Gutlauge ein Niederschlag von Alaunmehl, was seltener vorkommt, so ist der Sud durch Zusatz von Gutlauge abzustimmen.
Das Volumen des niedergefallenen Alaunmehles, welches sich, wenn der Cylinder graduirt ist, messen lässt, giebt zugleich den Massstab dafür ab, wie viel an Beschickungsmaterial oder Gutlauge zur vollständig richtigen Abstimmung des Sudes noch erforderlich ist.
Wendet man bei dem Versuche in der Kochhitze gesättigtes schwefelsaures Kali an, so kann dasselbe wegen seiner schweren Löslichkeit mit dem Alaunmehl in krystallinischem Zustande niederfallen, weshalb man besser das leichtlösliche schwefelsaure Ammoniak anwendet.
§. 219. Alaunprobe zur Controle des Betriebes.
Die Probe
Zweck der Controllprobe
gestattet die Beurtheilung des Präcipitationserfolges in Bezug auf den Verbrauch an Alaunfluss, dessen alaunbildende Kraft nach §. 217 festgestellt worden.
Nach Erfahrungen auf dem Alaunwerk
Schwemsal
stimmen die Probeergebnisse mit den Betriebsresultaten ziemlich genau überein, indem in der Regel eben so viel Centner Rohalaun durch den Hüttenbetrieb ausgebracht werden, als Alaunobjecte in den Alaunflüssen nach Ausweis der Probe zur Verwendung gekom- men sind. Dahingegen gewährt die Probe in Bezug auf den Verbrauch an Gaarlauge nur dann die Ueberzeugung eines gut geführten Betriebes, wenn der angewandte Alaunfluss entweder selbst so viel schwefelsaure Salze enthält, um eine Zersetzung der schwefelsauren Thonerde in der Gaarlauge zu verhindern oder wenn die Gaarlauge so viel freie oder an Eisenoxydul und Magnesia gebundene Schwefelsäure enthält, dass eine Umsetzung des zur Alaunbildung nöthigen Fällungsmittels nicht auf Kosten eines Theiles der Thonerde stattfindet.
XX.
Alaunproben
.
Probir- verfahren.
Um sich erforderlichen Falls hierüber Aufklärung zu ver- schaffen, stellt man folgenden Versuch an:
54 Loth (900 Gramm) Gutlauge von 1,25 spec. Gew. und 14° R. giesst man in einen Glascylinder und setzt eine gesättigte Lösung von 10—15 Loth (167—250) reinem schwefelsauren Ammoniak in heissem Wasser so lange in kleinen Quantitäten unter Umrühren zu, bis sich kein Alaunmehl weiter niederschlägt. Dieses wird mit einer reinen concentrirten Alaunlösung von 14° R. gewaschen, auf Fliesspapier gethan, getrocknet und gewogen. Das gefundene Gewicht giebt den Massstab für den Thonerde- gehalt der untersuchten Gutlauge ab. Schwefelsaures Kali statt schwefelsauren Ammoniaks angewandt, würde sich wegen seiner schweren Löslichkeit aus heiss gesättigter Lösung zum Theil mit dem Alaunmehl ausscheiden.
Da auf den Alaunwerken bei sorgfältig geführtem Betrieb die Gut- und Gaarlaugen einen nahezu constanten Gehalt an schwefelsaurer Thonerde zu besitzen pflegen, so bedarfs keiner regelmässigen Anstellung solcher Proben.
Analyt. Ka- libestimm.
§. 220.
Analytische Probe.
Im
Clausthaler Laboratorium
wendet
Streng
zur Untersuchung von Kalisalzen, z. B. der Stass- furter, auf ihren Kaligehalt nachstehendes Verfahren an.
Man löst 1 Gramm der das Kalium an Chlor gebunden enthaltenen Kalisalze in Wasser, fällt durch kohlensaures Natron Kalk und Magnesia aus, filtrirt, wäscht den Filterinhalt gut aus, verdünnt das Filtrat auf 100 C. C., verdampft 25 C. C. davon mit Platinchlorid und etwas Salzsäure im Wasserbade bis fast zur Trockne, verdünnt die Masse mit absolutem Alkohol, filtrirt das Kaliumplatinchlorid auf ein bei 100° getrocknetes und ge- wogenes Filter, wäscht mit Alkohol aus, wobei die Natrium- platinchlorid enthaltende ablaufende Lösung von überschüssigem. Chlorplatin noch stark gelb gefärbt sein muss, trocknet bei 100°, wiegt und berechnet das Gewicht auf 100 C. C., welche von der eingewogenen Probesubstanz erhalten worden. 100 K Cl + Pt Cl
2
entsprechen 19,33 K oder 30,565 K Cl.
Eine solche Probe ist innerhalb eines Vormittags auszuführen und lassen sich mehrere Proben zugleich machen.
Stassfurter genaue Probe.
Zu
Stassfurt
wird zur Bestimmung des Kaligehaltes in allen daselbst gewonnenen Roherzen und Fabrikaten, welche Schwefelsäure und Magnesia enthalten, nachstehende Methode angewandt:
100 Gramm Substanz werden zu 1 Liter Wasser gelöst, von
§. 220. Analyt. Proben.
der unfiltrirten trüben Flüssigkeit 50 C. C. mit einem Tropfen Salzsäure angesäuert und, mit trocknem Chlorbarium gefällt, etwas abgedampft, auf 100 C. C. filtrirt, davon 20 C. C. = 1 Gramm Substanz mit etwa 3 Gramm kalifreier Oxalsäure versetzt, im Platinschälchen auf dem Wasserbade zur Trockne verdampft, allmälig geglüht, bis der Rückstand grau geworden, mit Wasser ausgezogen, filtrirt, mit Salzsäure angesäuert, zur Trockne ein- gedampft, dann mit etwas Wasser und einem solchen Ueberschuss von Platinchlorid versetzt, dass jedenfalls auch alles Kochsalz in Chlornatrium-Chlorplatin verwandelt ist, wieder auf dem Was- serbade zur Trockne gedampft, mit 80procentigem Alkohol aus- gezogen, auf ein bei 100° C. getrocknetes und gewogenes Filter filtrirt, so lange mit obigem Alkohol ausgewaschen, bis Silber- lösung keine Reaction mehr giebt, bei 100° C. getrocknet und gewogen.
Bei dem gewöhnlichen Fabrikat, hochprocentigem Chlor- kalium, kann man einfacher unmittelbar mit Salzsäure und Pla- tinchlorid eindampfen.
Auf etwa 5 % genaue Resultate erhält man bei folgenden
Stassfurter ungefähre Proben.
einfacheren Methoden:
a) Die in neutrale Lösung versetzte Substanz wird mit einer gesättigten Lösung von weinsteinsaurem Natron und Weinstein- säure versetzt, der nach längerem Rühren erhaltene Niederschlag filtrirt, mit obiger Lösung ausgewaschen, hierauf in viel heissem Wasser gelöst, indem man ihn sammt Filter in einem Becher- glas mit Wasser kocht, und dann mit Normalnatron alkalime- trisch operirt. Die Resultate fallen namentlich je nach dem wechselnden Kochsalzgehalte verschieden aus.
b) Bei schwefelsauren Salzen etc. säuert man mit Salzsäure an, dampft mit Chlorplatin zur Trockne, zieht mit einer kalten ge- sättigten Lösung von Chlorkaliumplatinchlorid aus, filtrirt auf ein gewogenes Filter, wäscht mit obiger Lösung aus und wiegt das getrocknete Kaliumplatinchlorid. Die Resultate sind meist zu hoch.
Kerl
, Probirkunst. 30
Nachträge.
Windofenfeuerung
.
S. 58.
Nach älteren Versuchen von
Kennedy
liegt der heisseste Punct einer Feuerung 2,5 Cm. über dem Roste, was bei schwachem Zuge richtig ist. Bei stärker ziehenden Oefen befindet sich nach
Thompson
dieser Punct 5—8 Cm. über dem Roste.
Thonerdeschmelztiegel.
S. 87.
Nach
Gaudin
(Dingl. Bd. 179. S. 197) fertigt man sehr feuer- beständige Schmelztiegel auf die Weise an, dass aus Kryolith dargestellte Thonerde mit einer Lösung von salpetersaurer Mag- nesia gleichförmig angefeuchtet, die Masse in Formen gepresst und der erhaltene Tiegel bei Weissglühhitze stark gebrannt wird. Die Darstellung von Thonerde aus Kryolith geschieht z. B. in der
Loewig
’schen Fabrik in Breslau.
Volumetrische Kupferprobe mittelst unterschweflig- sauren Natrons und Jods.
S. 204.
Diese von
de Haen
(Ann. d. Chem. u. Pharm. Bd. 91. S. 237),
Brown
(
Percy
, Metallurgie, deutsch von
Knapp
. I, 310),
Mohr
(
Mohr
, Titrirmethode. 1862. S. 271) u. A. empfohlene Probe beruht auf nachstehenden Reactionen: Wird ein Kupferoxydsalz mit Jodkalium im Ueberschuss versetzt, so entsteht Kupferjodür (Cu
2
J) als schmutzig weisses Pulver und freies Jod, welches letztere sich in überschüssigem Jodkalium auflöst.
2Cu S + 2 K J = Cu
2
J + 2 K S + J.
Fügt man zu der milchigen Flüssigkeit Stärkekleister, so wird dieser von dem freien Jod gebläut, die blaue Farbe aber zum Verschwinden gebracht, wenn man unterschwefligsaures Natron hinzufügt, wodurch unter Bildung von Tetrathionsäure
Nachträge.
das freie Jod in Jodwasserstoff übergeführt wird, welches die Stärke nicht bläut.
2 S + J + H O = S
4
O
5
+ J H.
Das etwa überschüssig zugesetzte unterschwefligsaure Natron kann man durch eine gleichwerthige Lösung von Jod in Jod- kalium bis zur Entstehung der blauen Stärkefarbe zurücktitriren.
Als schädlich influirende Stoffe, weil sie aus Jodkalium ebenfalls Jod ausscheiden (Salpetersäure, Eisenoxyd) oder von dem durch Kupferoxyd aus Jodkalium ausgeschiedenen Jod höher oxydirt werden (arsenige Säure), sind aufzuführen, aber leicht zu beseitigen:
a)
Salpetersäure
. Hat man das Probirgut mit Salpeter- säure oder Königswasser aufgeschlossen, so muss zur Besei- tigung ihres schädlichen Einflusses die Lösung mit Ammoniak etwas übersättigt und der eben entstandene Niederschlag mit stark verdünnter Salzsäure in Lösung gebracht werden und nur ein geringer oder gar kein Ueberschuss von Salzsäure vorhanden bleiben. In diesem Zustande ist die Lösung zum Titriren fertig.
b)
Eisenoxyd
, Fe + J H = 2 Fe + J + H. Man fällt dasselbe aus der Kupferlösung durch Ammoniak, wäscht den noch kupferhaltigen Niederschlag aus, löst ihn in Salzsäure, fällt abermals durch Ammoniak, filtrirt, wäscht aus und fügt das Filtrat zur ursprünglichen Lösung. Es kann rascher zum Ziele führen, wenn man aus der sauren Lösung gleich das Kupfer durch Schwefelwasserstoff ausfällt und das gut ausge- waschene Schwefelkupfer, welches noch andere Schwefelmetalle, aber kein Eisen enthält, auflöst.
c)
Arsenige Säure
(As + 2 J + 2 H = As + 2 J H, welche Zersetzung in alkalischer Lösung vollständig, in saurer nur theil- weise stattfindet. Dieselbe geht beim Auflösen der Substanz in Königswasser und längerem Digeriren in Arsensäure über, welche unschädlich ist.
d)
Antimonoxyd
verhält sich in alkalischer Lösung, wie arsenige Säure, bleibt aber beim Auflösen des Probirgutes in Salpetersäure ungelöst zurück und oxydirt sich mit Königs- wasser höher.
Zur Ausführung der Probe sind nachstehende
Normal- flüssigkeiten
nöthig:
1)
Jodlösung
. Man löst unter den in
Mohr
’s Titrir-
30*
Nachträge.
methode 1862. S. 232 angegebenen Vorsichtsmassregeln 1/10 At. Jod = 12,7 Grmm. in 18 Grmm. reinem Jodkalium und 200 C. C. Wasser und verdünnt bei + 14° R. bis zu 1000 C. C. Da nun 1 At. Jod nach obiger Formel 2 At. Kupfer entspricht, so ent- sprechen 1000 C. C. Jodlösung (mit 1/10 At. Jod = 12,7 Grmm.) 2/10 At. Kupfer = 6,34 Grmm. Kupfer. Man bewahrt die Lö- sung in kleinen 300—400 C. C. haltenden Flaschen auf.
2)
Lösung von unterschwefligsaurem Natron
. Eine der Jodlösung äquivalente Lösung dieses Salzes erhält man durch Auflösen von 24,8 Grmm. reinem Salz in 1000 C. C. Wasser, da 2 At. unterschweflige Säure 1 At. Sauerstoff oder Jod auf- nehmen. Ist das Salz nicht ganz rein, so braucht man bei Feststellung des Titers der Natronsalzlösung weniger Jodlösung als das gleiche Volum und man muss in der von
Mohr
c. l. angegebenen Weise eine entsprechende Menge Natronsalz hinzu- fügen. Man bewahrt die Lösung gegen Licht geschützt auf.
Bei
Ausführung der Probe
löst man 0,5—1 Grmm. oder mehr Probirgut am besten in Salzsäure; war Salpetersäure oder Königswasser anzuwenden, z. B. bei Legirungen, arsen- haltigen Substanzen etc., so fügt man zur Lösung Ammoniak in etwas Ueberschuss und löst den entstehenden Niederschlag mit verdünnter Salzsäure auf. Bei einem Eisengehalt verfährt man in oben (S. 467) angegebener Weise zu dessen Abscheidung. Die so erhaltene Lösung verdünnt man zu 100 oder 200 C. C., je nach dem Kupfergehalt, thut mittelst einer Pipette 10 C C. davon in ein Becherglas, fügt festes Jodkalium im Ueberschuss hinzu, schüttelt um, wobei die Flüssigkeit von Kupferjodür milchig wird und lässt rasch, damit sich kein Jod verflüchtigt, einen Ueberschuss von unterschwefligsaurer Natronlösung aus einer Stopfbürette nach 1/10 C. C. hinzu, so lange die Färbung der Flüssigkeit noch gelblich ist; dann wird etwas Stärkekleister hinzugethan und aus einer in 1/10 C. C. eingetheilten Pipette mittelst Jodlösung das zu viel zugesetzte unterschwefligsaure Natron zurücktitrirt. Das Reactionsende giebt sich durch Ein- tritt einer blauen Färbung deutlich zu erkennen.
Wurden z. B. 5 C. C. Lösung von unterschwefligsaurem Natron zugesetzt und beim Zurücktitriren 0,5 C. C. Jodlösung verbraucht, so kommen 5—0,5 = 4,5 C. C. zur Berechnung. Da nun 10 C. C. Kupferlösung 4,5 C. C. Normallösung erfordern, so gehen auf 100 C. C. der ersteren, welche von der Einwage (z. B. 1 Grmm.) erhalten wurden, 45 C.C. von letzterer. Nach
Nachträge.
der Proportion: 1000 : 6,34 = 45 : x sind 0,29 Grmm. Kupfer in 1 Grmm. oder 29 % Kupfer im Probirgut enthalten.
Durch Wiederholung des Versuchs mit andern 10 C. C. Kupferlösung kann man das Resultat der ersten Probe bestä- tigen. Da man den Kupfergehalt bereits kennt, so hat man über die Menge der zuzusetzenden Natronsalzlösung bereits ein Anhalten. Man kann aber auch gleich beim ersten Versuch zur Kupferlösung Jodkalium und dann Stärkekleister setzen, unter- schwefligsaures Natron bis zum Verschwinden der blauen Farbe hinzutröpfeln und mit Jodlösung zurücktitriren, bis die blaue Farbe wieder verschwindet.
Ein bei der schwedischen Probe in Folge eines Arsen- oder An- timongehaltes schwarz gewordenes Kupfer (S. 201) lässt sich nach obigem Verfahren auf seinen wahren Kupfergehalt leicht prüfen.
Diese Probe hat sich im chemischen Laboratorium in
Claus- thal
gut bewährt.
Parkes
’ Kupferprobe mit Cyankalium.
Zu
Avanza
(Venetien) werden 50 Pfd. Fahlerzschliege bei
S. 206.
einem Kalkgehalt durch Königswasser, sonst durch eine Mischung von Salpeter- und Schwefelsäure zersetzt, die Lösung mit Wasser verdünnt, filtrirt, in der siedenden Lösung durch unterschweflig- saures Natron Schwefelkupfer gefällt, filtrirt, dasselbe mit Königs- wasser zersetzt, die Lösung mit Ammoniak übersättigt und das Kupfer durch eine titrirte Cyankaliumlösung bestimmt Die Ge- nauigkeit dieser Probe ist durch besondere analytische Gegen- versuche constatirt (Oestr. Ztschr. 1866. S. 98).
Combinirte Blei- und Silberprobe.
Zur Bestimmung des Blei- und Silbergehaltes in Algier’schen
S. 265.
oxydirten
und
geschwefelten Bleierzen
hat
Radisson
(Bulletin de la soc. de l’industr. minér. Tom. X, livr. 4. p. 506) nachstehende Methoden als die besten Resultate gebend gefunden:
Von
erdigen Erzen
(kohlensaures und schwefelsaures Bleioxyd mit eisenschüssigem Thon) werden 20 Grmm. mit 40 Grmm. schwarzem Fluss (auch wohl mit 15 Grmm. schwarzem Fluss und 15 Grmm. Soda oder 40 Grmm. Soda allein), 2—3 Grmm. Kohlenstaub und einem Nagel oder etwas Eisenfeile be-
Nachträge.
schickt und etwa ½ Stunde in einem gut ziehenden Ofen ge- schmolzen. Bei fest geschlossenem Register setzt man den be- deckten Tiegel mitten in die glühenden Kohlen, öffnet, wenn das Aufblähen nachgelassen hat, das Register ganz, bedeckt den Tiegel mit Kohlen und giebt 5—10 Min. eine starke Hitze, worauf man den Tiegel herausnimmt, einige Male aufstösst und erkalten lässt. Zur Bestimmung des
Silbergehaltes
wird der erhaltene Bleikönig abgetrieben. Man controlirt das Silber- ausbringen zuweilen dadurch, dass man 100 Grmm. Erz mit 40 Grmm. schwarzem Fluss, 40 Grmm. Soda, 6 Grmm. Kohlen- staub und einem Nagel beschickt, wobei zum Abtreiben ein grösserer Bleikönig erfolgt. Zur weitern Controle für den rich- tigen Silbergehalt schmilzt man 10 Grmm. Erz mit 70—80 Grmm. Glätte und 1—2 Decigr. Kohlenstaub auf einen Bleikönig, den man abtreibt. In einer grösseren Menge der Silberkörner lässt sich ein Goldgehalt nachweisen.
Die obige Bleierzbeschickung ist für Erze mit 12—20 % Blei geeignet. Der Zusatz von Kohlenstaub muss genau ge- regelt werden, weil derselbe Einfluss aufs Blei- und in Folge dessen aufs Silberausbringen hat. Bei eisenoxydreichem Erz vermindert man seine Menge, sowie auch die des Eisens, um nicht zu viel Roheisen zu erhalten, welches Strengflüssigkeit herbeiführt. Ein grosser Ueberschuss an Kohle vermindert das Ausbringen, weil er die Bleiverflüchtigung vergrössert und nicht, wie man glauben könnte, durch die Bildung einer grösseren Menge von bleihaltigem Schwefelsalz in der Schlacke. Ein Nagel ist der Eisenfeile vorzuziehen, weil sie leicht am Blei- könig haften bleibt.
Die Zuschläge müssen so rein als möglich sein; weisser Weinstein ist dem rothen zur Darstellung des schwarzen Flusses vorzuziehen. Raffinirter Salpeter ist frei von Chlorverbindungen, welche letztere das Proberesultat sehr alteriren können.
Von
armen geschwefelten Erzen
beschickt man 20 Grmm. mit 40 Grmm. schwarzem Fluss, 4 Grmm. Eisenfeile und etwa 1 Grmm. Kohlenstaub. Die mit dem Erzpulver wohl- vermengte Eisenfeile ist einem Nagel vorzuziehen, weil sie voll- ständig in Schwefeleisen übergeht. Man braucht weniger Kohlen- staub und ist dessen Menge weniger von Einfluss. Eine Ein- wage von 100 Grmm. Erz giebt weniger gute Resultate, als bei den oxydirten Erzen.
Für
reiche geschwefelte Erze
mit bis 70 % Blei
Nachträge.
wendet man
Levol
’s Verfahren an, indem man 10 Grmm. davon mit 15 Grmm. eines Gemenges von 100 Thln. Blutlaugensalz und 50 Thln. Cyankalium schmilzt. Fügt man zu dem Gemenge noch ein wenig Soda, so erhält man ein gutes Ausbringen, aber die Masse geht im Tiegel leicht über, wenn man die Hitze nicht gehörig überwacht.
Zur Ermittlung des
Silbergehaltes
schmilzt man von reichen Erzen 10 Grmm. mit 100 Grmm. Glätte, von armen 10 Grmm. mit 120—150 Grmm. Glätte. Der Tiegel darf nicht länger, als nöthig, im Ofen bleiben, weil er stark ange- griffen wird.
Ungarische Goldsolutionsprobe.
Auf den
niederungarischen Silberhütten
wird die
S. 298.
S. 298 nur kurz angedeutete Untersuchung gold- und silber- haltiger Geschicke nach H.
Honsell
in folgender Weise aus- geführt. (B. u. h. Ztg. 1866. S. 97.)
Die zur Hütte gelieferten Erze (Roherze von 0,70—0,143 Münzpfd. güld. Silber im Ctr.; Anreich- oder Dürrerze von 0,144—0,200 Mzpfd. und mehr; Stufferze, die gleich dem Ab- treiben zugetheilt werden und reine Silbererze enthalten, mit oft mehreren Mzpfd. Silber; Silber- oder ordinaire Schliege mit über 0,070 Mzpfd. güld. Silber; Kiesschliege mit etwa 40 % Lech und unter 0,070 Mzpfd. güld. Silber; Zuschlagskiese mit 50 % Lech und darüber ohne einen einlösungswürdigen Güldisch-Sil- bergehalt; Bleierze und Bleischliege mit 40—60 % Blei und variablem Güldisch-Silbergehalt und silberhaltige Kupfererze ohne Gold) werden in Quantitäten von 2 Ctrn. verwogen und beim Aufstürzen auf die Wage von jedem Trögel mit einer kleinen Schaufel Probe genommen, bis die ganze Post verwogen. Bei ungleichförmigen Geschicken zieht man abwechselnd vom Feinen und vom Groben Probe.
Das Probegut von einer Post wird auf dem sogenannten
Reducirbrett
gehörig vermengt, dann zuerst in parallelen, hierauf diesen ins Kreuz und zuletzt diagonalen Zügen die ver- jüngte Probe genommen. Man setzt das Verjüngen so weit fort, dass von reichen Erzen 25 Loth, von armen 100 Loth und von Kiesen 100—200 Loth und darüber Probirgut erfolgt. Nachdem in einer kupfernen Pfanne über gelindem Kohlenfeuer die Trocken-
Nachträge.
probe gemacht, reibt man das getrocknete Erz in einem glatten gusseisernen Mörser zu feinem Mehl und siebt.
Zur Bestimmung des Güldisch-Silbergehaltes im Ganzen wird die
Ansiedeprobe
, zur Bleibestimmung die
Röstre- ductionsprobe
und zur Ausmittlung des Verhältnisses zwischen Gold und Silber im Güldisch-Silber die
Solutionsprobe
in nachstehender Weise ausgeführt:
Man röstet so viel Erzmehl, dass demnächst 10 Münzpfd. Probirgewicht (S. 103) Güldisch-Silber erfolgen, in einem thö- nernen rechteckigen Gefäss (
Röstplatte
) von 31,6 Cm. Länge und 23,7 Cm. Breite mit 5,3 Cm. hohen Rändern unter Bei- mengung von Graphit anfangs bei mässiger Rothgluth, dann bei allmälig gesteigerter Hitze, um Schwefel, Antimon und Arsen möglichst vollständig zu entfernen, damit beim demnächstigen Schmelzen keine Stein- oder Speisebildung eintritt. Das Röst- gut wird mit dem aus 2 Pfd. Potasche, 3 Pfd. Glätte, 8 Loth Kolophonium und 1 Loth Kohle bestehenden
Solutionsfluss
in der Art in Probirtuten gethan, dass zu unterst ein Löffel Fluss, dann ein Löffel Erz kommt, welche beide man mengt, dann noch 2 Löffel Solutionsfluss hinzufügt und eine Kochsalz- decke giebt. Die Tuten, deren Zahl zuweilen auf 2—300 steigt, werden in einem Windofen, auf Ziegeln lutirt, mit Holzkohlen geschmolzen. Nachdem diese niedergegangen, werden die heraus- genommenen und erkalteten Tuten zerschlagen, je 2 der erhal- tenen Werkbleikönige auf einer Capelle zur möglichsten Ver- minderung des Gold- und Silberverlustes nicht ganz bis zum Blick abgetrieben, die noch mit einem Bleisack versehenen Körn- chen in ein Bleiskarnitzel eingepackt und auf einer kleinen Capelle völlig abgetrieben.
Das 6—10 Mzpfd. Probirgew. schwere gewogene und aus- geplattete Silberkorn wird mit concentrirter Salpetersäure erhitzt, wobei das Gold stets als Pulver zurückbleibt, weil Silber zum Gold immer in einem grösseren Verhältniss als 3 : 1 vorhanden ist, das Goldpulver 2—3mal mit destillirtem Wasser ausgesüsst und in einem Tiegelchen ausgeglüht.
Trennung von Platin, Gold, Palladium und Silber.
S. 324.
Die zu künstlichen Gebissen verwandten Legirungen aus obigen Metallen lassen sich nach
Wittstein
(
Dingl.
Bd. 179.
Nachträge.
S. 299) wie folgt zerlegen: Nachdem man durch schwaches Glühen der Feilspäne in einem Porzellantiegel unter Umstechen etwa anwesende organische Substanzen zersetzt hat, digerirt man in einem Kolben mit dem doppelten Gewicht reiner Salpeter- säure von 1,33 spec. Gew., indem man zu wiederholten Malen so oft kleine Portionen Säure hinzufügt, als noch braungelbe Dämpfe sich zeigen. Die mit dem 3 fachen Wasser verdünnte Lösung von tiefbraungelber Farbe enthält alles
Silber, Palladium
und auch etwas
Platin
, welches bei Gegenwart von Silber in Salpetersäure nicht unlöslich ist. Das Silber wird durch Salzsäure ausgefällt und das Chlorsilber durch Erhitzen mit dem gleichen Gewicht calcinirter Soda reducirt. Die von Chlorsilber befreite Flüssigkeit wird stark eingeengt, hinrei- chend Salmiak zugesetzt, nach dessen Lösung Alkohol von 92 % hinzugefügt und das Platin als Platinsalmiak niedergeschlagen, welcher, bei ziegelrother Farbe iridiumhaltig, nach dem Absetzen mit Alkohol ausgewaschen, getrocknet und durch Glühen in me- tallisches Platin übergeführt wird. Das Filtrat vom Platinsal- miak, durch Kochen von Weingeist befreit und die freie Säure durch kohlensaures Natron abgestumpft, giebt mit Quecksilber- cyanid Cyanpalladium, welches geglüht wird. Erscheint die Flüssigkeit von letzterem noch gelb, so rührt dies von rück- ständigem Platin her, welches durch Zink in der Digestionswärme mit etwas Quecksilber vom überschüssigen Quecksilbercyanid, etwa vorhandenem Kupfer, im Zink anwesenden Blei und ba- sischem Eisensalz verunreinigt, als schwarzes Pulver sich auf dem Zinkblech niederschlägt, durch Digestion mit verdünnter Salpetersäure gereinigt und endlich ausgeglüht wird.
Der beim Behandeln der Legirung mit Salpetersäure ge- bliebene unlösliche Rückstand, welcher alles
Gold
und das meiste
Platin
enthält, wird mit dem 6fachen Gewicht starken Königswassers (1 Salpetersäure von 1,33 spec. Gew. und 3 Salz- säure von 1,13 spec. Gew.) anhaltend bis zur völligen Lösung digerirt, die braungelbe Lösung stark eingeengt, wie oben mit Salmiak Platinsalmiak gefällt, aus dem Filtrat nach dem Ver- jagen des Weingeistes Gold durch Eisenvitriol und aus dem noch platinhaltigen Filtrat wie oben angeführt durch Zink un- reines Platin gefällt und dieses durch Salpetersäure gereinigt. Diese würde auch in der königssauren Lösung etwa vorhandnes, durch Zink ausgefälltes
Palladium
mit brauner oder bräun-
Nachträge.
licher Färbung aufgelöst haben. Eisenvitriol fällt das Palladium wohl aus salpetersaurer, nicht aber aus salzsaurer Lösung.
Ein
Osmiumgehalt
scheidet sich mit dem Platinsalmiak ab, indem der Alkohol die beim Auflösen entstandene Osmium- säure zu osmiger Säure reducirt, welche in Salmiak unlösliches osmigsaures Ammoniak giebt. Auch vom Zink wird Osmium niedergeschlagen und lässt sich beim Glühen des Platins an den entweichenden Dämpfen von Osmiumsäure erkennen, welche ein darüber gehaltenes Uhrglas weiss beschlagen. Wird das weisse krystallinische Pulver mit einer Auflösung von Eisenvitriol oder schwefligsaurem Natron betupft, so wird es schwarz.
Probirmethoden der Waldbürgerlichen Hütten in Oberungarn.
S. 172.
A.
Kupferproben
. Nach J. L.
Kleinschmidt
sind neuer- dings viel Versuche gemacht, die trocknen Probirmethoden durch nasse zu ersetzen; wo aber viele Proben zur Anlieferung kom- men, nimmt der nasse Weg zu viel Zeit in Anspruch und man kann auch auf trocknem bei richtigem Verfahren hinreichend genaue Resultate erzielen. Hat man nach der
schwedischen Probe
metallisches Kupfer in Pulverform erhalten, so empfiehlt es sich immer, dasselbe als Korn auszuwägen. Man wickelt das Kupfer in Papier zu einer Kugel, thut in eine Kupfertute schwarzen Fluss, in die Mitte desselben circa 20 Mm. vom Boden entfernt das Skarnitzel, bedeckt den schwarzen Fluss mit einer dünnen Decke von Boraxglas und giebt eine Kochsalzdecke. Bei Kupfer- oxyd thut man ins Skarnitzel etwas Cyankalium.
Fahlerze
. Man
röstet
die Erze in einem mit Röthel aus- gestrichenen Scherben in um so gelinderer Hitze, je reicher die Mehle sind und je mehr Quecksilber sie erhalten. Man setzt sie in
ie dunkelglühende Muffel ein, nimmt sie heraus, sobald sie zu rauchen anfangen, reibt nach dem Erkalten auf und wie- derholt diese Operation bei reinen und quecksilberreichen Erzen 10—12 mal, ehe man sie einer längern und stärkeren Hitze aus- setzt, damit ohne Zusammensintern und jedes Anhängen am Scherben der Schwefel möglichst vollständig ausgetrieben wird, was mit Antimon nicht nöthig ist. Ohne allen Kohlenstaubzu- satz beim Rösten giebt man das vorletzte Feuer etwa ¾—1 St. lang, ohne Dunkelrothgluth zu übersteigen, und reibt dann im Mörser auf. Zeigen sich keine metallisch glänzenden Theilchen
Nachträge.
mehr, so schreitet man zum letzten Feuer, indem man bei vor- gesteckter Kohle und einigen Kohlen im Innern der Muffel die Hitze bis zum Weissglühen steigert und dasselbe so lange, etwa 1 St., unterhält, bis sich der Gehalt vom Rande des Scherbens abgezogen hat, was bei späthigen Geschicken weniger vollständig, als bei quarzigen stattfindet. Durch die starke Hitze sollen schwefelsaure Salze und noch vorhandene Schwefelmetalle durch Einwirkung der Oxyde zerlegt werden; bei zu niedriger Tem- peratur fallen die Resultate zu gering aus. Dieses Verfahren hat vor der Anwendung von kohlensaurem Ammoniak Vorzüge, welches leichter Erztheilchen aus dem Scherben schleudert, bei schlechter Mischung ungleichmässig wirkt und von empirischen Probirern der Zusatz solcher Reagentien leicht versäumt, aber lieber eine starke Hitze angewandt wird. — Das Röstgut wird mit schwarzem Fluss und etwas Quarz beschickt, welch letzterer eine gutgeflossene, nicht steinige Schlacke ohne eingeschlossene Metallkörner erzeugt. Man thut zu unterst in die Tute die Hälfte des Flusses, darauf Erz und Quarz, dann schwarzen Fluss und eine Kochsalzdecke, schmilzt im Windofen ein und macht auf der Stephanshütte mit 2 Muffelöfen täglich 100 Proben, setzt morgens 6 Uhr ein, beendigt das Rösten gegen 2—3 Uhr, theilt den Inhalt des Scherbens (1 Ctr. = 10 Grm.) auf der Wage in 2 gleiche Theile, giebt jeden in eine besondere Tute, setzt Abends 6 Uhr die Kohlen im Windofen in Brand und schlägt am folgenden Morgen die Proben auf. Ein Windofen fasst 100 Tuten. Das schwerste der auf dem Bruche grauen, speisigen und spröden Körner kommt zum
Spleissen
, wobei es nahe die Hälfte am Gewicht verliert.
Die sehr flachen Spleissscherben mit Fuss haben bei 30— 40 Mm. Durchmesser eine ebene Oberfläche und einen etwa 3 Mm. hohen Rand, werden zu 4 in den hintern Theil der weiss- glühenden mit Kohlen ausgelegten Muffel gebracht, nachdem sie in dem Raum unter der Muffel weissglühend gemacht, ohne ir- gend einen Zusatz die Schwarzkupferkörner aufgesetzt, bei ge- schlossener Muffelmündung rasch eingeschmolzen und ins Treiben versetzt. Nach etwa 3 Min. rückt man die Scherben sehr wenig weiter zurück in den heisseren Theil des Ofens, nimmt sie nach eingetretenem Blick sofort heraus und stellt sie in Wasser. Bei gut übereinstimmenden Resultaten geht dieses Gaaren sehr leicht, man rechnet in den Probenzetteln auf 5 Pfd. Verlust beim Gaar- machen 1 Pfd. zu dem erhaltenen Kupfer.
Nickelhaltiges
Nachträge.
Schwarzkupfer
aus Speisen und Abzügen, sowie eisenreiches aus den Extractionsrückständen bedarf bei höherer Temperatur eines Boraxglaseinsatzes auf den Scherben, nach dessen Schmel- zung das Korn aufgesetzt wird. Es darf aber das Korn nicht im Borax schwimmen, sondern der Scherben muss nur stark davon glasirt sein, weshalb sich ein gleichzeitiges Aufbringen von Korn und Boraxglas in
einem
Skarnitzel nicht empfiehlt.
Man giebt auf den waldbürglichen Hütten beim Einwiegen der Mehle 2 Pfd. Uebergewicht für Verluste beim Probiren, wiegt von den 2 Probekörnern das schwerste und bringt im Grossen 3—4 % Kupfer mehr aus, als die Proben, incl. der Zu- rechnung angeben, ein vollkommen zufriedenstellendes Resultat. Die Proben werden von 3 Probirern angestellt und das Mittel aus den 3 Resultaten genommen, wenn die Differenz nicht mehr als 1¼ Pfd. beträgt. Stimmen 2 Probirer auf 1¼ Pfd. überein, der Dritte nicht, so wird die Probe wiederholt.
Gelferze
. Man röstet mit 4—5 Feuern, reibt zwischen jedem auf und giebt zuletzt so starkes Feuer, dass sich bei quarzigen Erzen die Röstpost stark zusammenzieht, was bei armen späthigen weniger der Fall ist. Letztere schmilzt man mit schwarzem Fluss und Quarz, ohne welchen sie eine steinige unreine Schlacke geben, die quarzigen nur mit schwarzem Fluss auf Schwarzkupfer, welches sich von letzteren ohne Kantenrisse meist ausplatten lässt. Die Körner von späthigen Erzen, welche Fahlerze, Nickel, Kobalt, Arsen und Eisen enthalten, werden beim Spleissen auf den weissglühenden Scherben gesetzt und Borax hinzugefügt, wenn sie nicht einschmelzen wollen, dagegen Blei, wenn das Korn in Folge eines grösseren Gehaltes an Ar- seneisen spritzt. Solche Körner werden an ihren krystallinischen Flächen und leichtem Rissigwerden beim Hämmern erkannt und gleich im Skarnitzel mit Blei beschickt. Bei Anwendung von Borax statt Boraxglases werden die Scherben leicht bis zum Erfrieren des Kornes abgekühlt.
Kupferhaltige Schwefelkiese
. Der Antimon- und Bleigehalt derselben veranlasst ein ziemlich gutes Ausbringen des Kupfers. Man röstet die Kiese schwach ab, schmilzt sie mit schwarzem Fluss, Boraxglas und Glas auf einen 30—40 % Lech, welcher mit etwas Quarz gemengt, geröstet und dann in gewöhn- licher Weise probirt wird. Wegen des Bleigehaltes muss man die Körner stets spleissen.
Leche
. Man erhält von
Rohlechen
gute Resultate, wenn
Nachträge.
man sie vollständig abröstet, dabei ein Zusammenbacken ver- meidet und sie mit etwas Quarz oder Boraxglas schmilzt.
Ober- leche
sind strengflüssiger, weil sie 14—20 % Eisen enthalten. Bei Anwendung der Titrirprobe mit Cyankalium erhielt man bei Rohlech und Oberlech resp. 1½ u. 1¼ % Kupfer mehr, bei Schwarzkupfer 1½ % weniger, als nach der trocknen Probe.
Speisen
. Wegen eines Schwefelgehaltes werden dieselben geröstet, dann auf Schwarzkupfer verschmolzen und dieses mit Borax gaar gemacht, ohne Zurechnung eines Kupferverlustes. Das Gaarkupferkorn zeigt bei hakigem Bruch noch etwas graue Farbe, stimmt aber ziemlich mit dem wirklichen Kupfergehalt überein. Aus der Speise abgeschiedener kupferhaltiger
Anti- mon-Regulus
giebt minder genaue Resultate.
Schwarzkupfer
. Bei gelber Farbe und Ausplattbarkeit schmilzt man mit schwarzem Flusse auf Gaarkupfer, sonst muss man spleissen.
Extractionsrückstände
. Man laugt dieselben zur Ent- fernung schwefelsaurer Salze, namentlich Natronsalze, wiederholt mit Wasser aus, trocknet, glüht stark, wie beim gewöhnlichen Rösten, und setzt beim Einschmelzen mit schwarzem Fluss 50 Pfd. Boraxglas zu. Das antimonreiche Schwarzkupfer wird mit Borax gaargemacht. Eine Kupferzurechnung findet nicht statt.
Spleissabzüge
. Man schmilzt mit schwarzem Fluss ein und macht das Schwarzkupfer mit Borax gaar.
Schlacken
. Man schmilzt 6 Ctr. mit gleichen Theilen Boraxglas, Glas und etwas Schwefel auf Lech, zerreibt diesen, röstet mit etwas Quarzzusatz und verfährt wie gewöhnlich. Ge- nauere Resultate erfolgen, wenn man die wegen eines Schwefel- gehaltes stets zu röstenden Schlacken mit Boraxglas, schwarzem Fluss und 50 Pfd. metallischem Antimon schmilzt und das er- folgende Korn gaarmacht. Mit Antimon probirt, gab eine Schlacke im Ctr. 17, auf gewöhnlichem Wege nur 3 Lth. Kupfer.
B.
Silberproben
. Dieselben bieten nichts Besonderes dar,
S. 241.
man siedet nur mit Blei an und setzt bloss bei den Controllproben Borax zu.
C.
Quecksilberproben.
Quecksilberhaltige Fahlerze
oder
S. 397.
auch zuweilen vorkommender
Zinnober
werden mit etwa der gleichen Menge Eisenfeilspänen beschickt in Glasretorten gethan, welche auf kleinen Scherben ruhend in einem Galeerenofen er- hitzt werden. Der Retortenhals mündet ohne künstliche Kühlung in eine Kupfertute. Da sich das Quecksilber hauptsächlich
Nachträge.
nur im Retortenhals verdichtet, so trennt man denselben nach be- endigter Destillation durch einen kleinen Schlag vom Bauch, welcher mit dem Rückstande mehr oder weniger zusammenge- schmolzen ist, wischt das Quecksilber mit einem Wischer aus Hasen- fell heraus und vereinigt dasselbe zu einer Kugel, welche gewogen wird. Der Quecksilbergehalt der Erze beträgt 20—150 Lth.; der Vergleich geschieht, wenn die Differenz nicht über 10 Lth. beträgt.
Schon
einmal geröstete Erze
erhalten ausser Eisen einen Zuschlag einer gleichen Menge Glätte (S. 398), bei wel- chem Verhältniss ein Durchfressen des Glases verhütet wird.
Anhang.
Anhang.
I.
Aequivalentgewichte und specifische Gewichte der Elemente.
Anhang.
Man findet in mineralogischen und metallurgischen Schriften zuweilen andere, als die obigen
Symbole
zur
Bezeichnung der Silicate
. Es bezeichnet danach in Cursivschrift
S
= 1 Aequiv. Kieselsäure, und diejenige Menge Base, welche 3 Aeq. Sauerstoff enthält, also mit der Kieselsäure ein Singulosilicat bildet, erhält den grossen Anfangsbuchstaben oder zwei Buch- staben ihres lateinischen Namens. Giebt ein Metall mehrere basenbildende Oxydationsstufen, so drückt man diese durch grosse und kleine Anfangsbuchstaben aus, wie nachstehende Ueber- sicht zeigt:
S
= Si
A
= Al
Luft = 1.
Anhang.
B
= Ba
3
C
= Ca
3
Fe
= Fe
fe
= Fe
3
K
= K
3
M
= Mg
3
Mn
= Mn
mn
= Mn
3
N
= Na
3
aq
. = H.
So wird z. B. das S. 24 erwähnte Bisilicat der Kalk- und Thonerde mit 56 Si, 30 Ca und 14 Al wie folgt bezeichnet:
4 Ca
3
Si
2
+ 3 Al Si
2
= 4
C S
2
+ 3
A S
2
ferner:
(A, Fe, Mn) S
2
+ 2
(C, fe, mn
) S = (Al, Fe, Mn) Si
2
+ 2 (Ca, Fe, Mn)
3
Si.
II.
Schmelzpuncte von Metallen
Die Angaben der Schmelzpuncte weichen namentlich bei höheren Tem- peraturen ab; so hat z. B.
Becquerell
die Schmelzpuncte von Silber, Gold, Kupfer, Gusseisen, Stahl neuerdings niedriger gefunden, als sonst angegeben wird.
,
Legirungen und Hüt- tenproducten. — Wärmeeffecte der Brennmaterialien. — Grade des Glühens.
Kerl
, Probirkunst. 31
Anhang.
Anhang.
Deville’s
Blauglühhitze: feuerfeste Tiegel schmelzen wie Glas (S. 482).
Die
Reduction der Temperaturangaben
nach einer der üblichen Scalen von
Celsius, Réaumur
und
Fahrenheit
geschieht mittelst nach- stehender Formeln:
t°C = ⅘ t°R = (9/5t + 32)° F. t°R = 5/4 t°C = (9/4t + 32)° F. t°F = 5/9 (t—32)° C = 4/9 (t—32)° R.
Die
Pyrometergrade nach
Wedgewood
entsprechen folgenden Graden nach Réaumur:
31*
Anhang.
III.
Schemata fü
r
1. Erzabrechnung bei auf Andreasberger Hütte
2. Wöchentlicher Probenzettel über auf den Oberharzer
Wöchentlicher
Anhang.
Probirscheine
(S. 8.)
(
Oberharz) verschmolzenen fremdländischen Erzen.
Hütten zu verschmelzenden Oberharzer Blei- und Kupfererze.
Probenzettel
Anhang.
3. Müsener Probirschein.
Anhang.
IV.
Preisverzeichniss für Probirgeräthschaften.
Die Probirgeräthschaften sind zu
Clausthal
theils vom
Mechanikus
Kulle
(K), theils vom
Modellmeister
Geyer
(G) zu beziehen, welcher letztere auch deren Besorgung gegen Baarzahlung nach auswärts übernimmt. Sonstige Bezugsquellen einzelner Geräthschaften sind die Handlungen von
Rohr- beck
in Berlin,
Gresser
\& Co. daselbst und
Nöllner
in Darmstadt.
1 Thr.=30 Ngr.=300 Pf.=1½ Silb. Guld. öster.=1¾ Guld. süddtsch.=3,71 Fres. 1 Groschen = 10 „ =5 Kreuz.; 3,5 Kreuz. „ 12,37 Cent. 1 Pfennig 1,2 „ „ 1,24 „ 1 Oestr. Gulden = 100 Neukreuzer. 1 Süddeutsch. Guld. = 60 Kreuzer = 240 Pfennige.
Anhang.
Anhang.
Anhang.
Feine und ordinaire böhmische Glaswaaren, Stopfbüretten, Verbrennungs- röbren etc. von
Carl Conrad Kittel
in Frankfurt a/M. Fahrgasse.
Anhang.
Anhang.
Anhang.
Anhang.
Anhang.
V. Beispiele von amtlichen Bestimmungen über Vor- nahme und Honorirung dokimastischer und analytisch- chemischer Proben.
1. Vornahme dokimastischer und chemisch-analytischer Untersuchungen für Parteien durch das k. k. Generalprobiramt zu Wien.
Das Generalprobiramt wird ermächtigt, nach Massgabe der Zulässigkeit der eigentlichen Berufsgeschäfte, dokimastische und chemisch-analytische Untersuchungen für Parteien vorzunehmen und Atteste über die Resultate der Untersuchungen auszu- stellen.
Hierbei hat der nachstehende Gebührentarif in Anwendung zu kommen und vom 1. Sept. 1861 angefangen in Wirksam- keit zu treten.
Tarif
der beim k. k. Generalprobiramte für dokimastische und chemisch-analytische Untersuchungen einzu- hebenden Gebühren
.
A. Dokimastische Untersuchungen
.
Oester. Ztschr. 1861. S. 295.
1 Oester. Gulden zu 100 Neukreuzer zu 10 Tausendthl. = 20 Sgr. od. Ngr. = 1 Thlr. = 30 Sgr., Ngr. oder Groschen) = 1 Guld. 10 Kreuz. süddeut- scher Währung (1 süddeutscher Gulden = 60 Kreuzer à 4 Pf.)
Anhang.
Anhang.
B. Analytische Proben
.
1. Qualitative Unters. einer einfachen Verb. . . 2 bis 5Fl.=1Thlr.10Ngr. bis 3Thlr. 10Ngr.
2. Qualitative Unters. zu- sammenges. Verb. . . 5 „ 10 „ 3 „ 10 „ „ 6 „ 20 „
3. Quantitative Best. ein- zelner Stoffe und ein- facherer Verb. . . . 5 „ 15 „ 3 „ 10 „ „ 10 „ — „
4. Quantitative Analysen zusammenges. Verb. . 15„ 25„ 10 „ — „ „ 16 „ 20 „
Das Resultat der Analyse ist in dem auszustellenden Atteste in der Regel nur nach den gefundenen Bestandtheilen und deren Zahlenverhältniss anzugeben; sollte eine schriftliche Auseinander- setzung der Methode mit Angabe aller Einzelnheiten gefordert werden, so ist hierfür die Gebühr um Ein Drittheil zu er- höhen.
Wien
, d. 19. Aug. 1861.
2. Auszug aus dem Regulativ für beeidete Handels-Chemiker.
Oesterr. Ztschr. 1861. S. 301.
§. 1.
Die Proben von Waaren, die Gegenstand einer Streit- frage geworden sind, müssen so gewählt werden, dass sie die durchschnittliche Qualität der Waare möglichst genau darstellen, und entweder von dem Chemiker selbst genommen sein, oder es müssen ihm dieselben je nach der Natur des Artikels in Glas oder Blech wohl verwahrt und mit den Siegeln beider Parteien versehen übergeben werden. Im letzteren Falle tritt dort, wo bei k. k. Zollämtern u. s. w. eingelangte Waaren von dem Em- pfänger beanstandet werden und das Siegel des Versenders wegen des entfernten Aufenthaltsortes desselben nicht angelegt werden kann, das Siegel des Zollamtes an die Stelle des zweiten Siegels.
Die Handels-Chemiker haben die übernommenen Unter- suchungen stets selbst auszuführen oder doch persönlich zu über- wachen; in dem hierzu bestimmten Laboratorium dürfen che- mische Arbeiten zum Behufe der gewerblichen Production von Chemikalien nicht vorgenommen werden.
Kerl
, Probirkunst. 32
Anhang.
§. 2.
Es sind von dem Gegenstande der Streitfrage stets zwei Proben zu nehmen, wovon eine zur Untersuchung unmit- telbar zu verwenden, die andere unter geeigneten Vorsichten und Vornahme der im §. 1 bezeichneten Versiegelung von dem adhibirten Chemiker zur eventuellen Nachprüfung aufzube- wahren ist.
§. 3.
Ueber das Ergebniss der Untersuchung wird ein schriftliches Attest oder Gutachten ausgefertigt und den Auftrag- gebern mitgetheilt.
§. 4.
Den Zeugnissen und Protokollen der beeideten Han- dels-Chemiker kommt rücksichtlich des Inhaltes, d. i. in An- sehung der darin angegebenen Resultate des Befundes und der Meinungsäusserung der Chemiker hierüber, die Beweiskraft öffentlicher Urkunden nur zwischen jenen Parteien, welche bei der Vornahme des Befundes gegenwärtig waren und mit ihren allfälligen Bemerkungen gehört wurden, und nur dann zu, wenn diese Parteien dazu gehörig vorgeladen worden sind und ent- weder in einer besonderen Urkunde oder in dem Protokolle aus- drücklich erklärt haben, dass sie unter sich den Inhalt des Be- fundes als beweiskräftig anerkennen wollen.
Gegen Personen, welche nicht auf obige Weise an der Vor- nahme des Befundes betheiligt waren, haben die Zeugnisse und Protokolle der beeideten Handels-Chemiker nur dann die Be- weiskraft einer öffentlichen Urkunde, wenn es sich blos um die Bestätigung der Thatsache handelt, dass die Handels-Chemiker bezüglich einer bestimmten Sache eine Untersuchung und dar- über ein Zeugniss von gewissem Inhalte einer bestimmten Per- son angestellt haben.
§. 5.
Jeder Handels-Chemiker ist verpflichtet, über die von ihm vorgenommenen Untersuchungen ein ordentliches Protokoll zu führen; dieses muss vor dem Gebrauche Blatt für Blatt mit fortlaufenden Zahlen bezeichnet und der Gewerbsbehörde vor- gelegt werden, welche den Namen des Handels-Chemikers, für welchen es bestimmt ist, die Zahl der darin begriffenen Blätter und den Tag der Beglaubigung unter amtlicher Besiegelung einer durchgezogenen Schnur darauf anzumerken hat.
Der Handels-Chemiker hat dieses Protokoll in deutscher Sprache und in chronologischer Ordnung mit fortlaufenden Num- mern zu führen, bei jeder Untersuchung anzugeben, über wessen Auftrag selbe stattgefunden hat, die bei der Untersuchung ange- wendete Methode und den Inhalt des abgegebenen Gutachtens
Anhang.
nebst der Nummer und Bezeichnung der aufzubewahrenden Probe anzuführen.
Das auszustellende Zeugniss hat unter Bezug auf die Num- mer des Protokolls die gleichen Daten zu enthalten.
§. 6.
Die Gebühren einer chemischen Untersuchung, welche der Auftrag gebenden Partei von dem Handels-Chemiker immer bei der Uebernahme der Untersuchung selbst bekannt gegeben werden müssen, sind vorbehaltlich künftiger Aenderungen auf Grundlage der zu machenden Erfahrungen, wie folgt:
I. In gewöhnlichen Fällen:
32*
Anhang.
Anhang.
Anhang.
II. In besonderen Fällen, wo die Ausfertigung eines ge- meinsamen Attestes der beeideten Handels-Chemiker veranlasst wurde, sind die im vorstehenden Verzeichnisse bestimmten Ge- bühren im doppelten Betrage zu entrichten.
III. Für Untersuchungen, die vorstehend nicht speciell auf- geführt sind, werden die Gebühren nach Verhältniss vorstehen- der Ansätze und nach beiderseitigem Uebereinkommen zwischen der Partei und dem Chemiker, in Fällen gerichtlichen Ein- schreitens aber durch das Gericht bestimmt.
3. Taxtarif für die Arbeiten im Laboratorium der k. k. geologischen Reichsanstalt.
(Nach der Oester. Ztschr. 1866. S. 88).
Anhang.
Berichtigungen
.
S. 329, 331 und 333 lies Al statt Al.